{"id":11853,"date":"2022-08-04T09:49:00","date_gmt":"2022-08-04T01:49:00","guid":{"rendered":"https:\/\/zetarmold.com\/?p=11853"},"modified":"2026-04-24T23:39:25","modified_gmt":"2026-04-24T15:39:25","slug":"eigenspannungs-kunststoffspritzgiesen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/zetarmold.com\/de\/eigenspannungs-kunststoffspritzgiesen\/","title":{"rendered":"Ursachenanalyse von Eigenspannungen beim Kunststoff-Spritzgie\u00dfen"},"content":{"rendered":"

Interne Stresserzeugung<\/span><\/h2>\n

In der Spritzgussform<\/a>Bei gegossenen Produkten ist der lokale Spannungszustand an jedem Ort unterschiedlich, und der Grad der Produktverformung wird durch die Restspannungsverteilung bestimmt. Wenn das Produkt abgek\u00fchlt wird. Wenn ein Temperaturgradient vorhanden ist, entwickelt sich diese Art von Spannung, daher wird diese Art von Spannung auch als \"Formspannung\" bezeichnet.<\/p>\n

Es gibt zwei Arten von Eigenspannungen in Spritzgussteile<\/a>Der eine ist die Formbelastung von Spritzgussprodukten, der andere sind die Temperatureigenspannungen. Wenn die Schmelze bei einer niedrigeren Temperatur in die Form eintritt, k\u00fchlt die Schmelze in der N\u00e4he der Kavit\u00e4tenwand schnell ab und erstarrt, so dass die Molek\u00fclkettensegmente \"eingefroren\" werden.<\/p>\n

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Aufgrund der schlechten Restw\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit der erstarrten Polymerschicht entsteht ein gro\u00dfer Temperaturgradient in Dickenrichtung des Produkts.<\/p>\n

The heart of the product solidifies rather slowly, so that when the gate is closed, the melting unit in the center of the product has not yet solidified, and the injection molding machine is unable to compensate for the cooling shrinkage at this time.<\/p>\n

Die innere Schrumpfung des Produkts erfolgt also in entgegengesetzter Richtung zur Wirkung der harten Au\u00dfenschicht; der Kern steht unter statischer Spannung, w\u00e4hrend die Oberfl\u00e4chenschicht unter statischer Kompression steht.<\/p>\n

Bei der Schmelzef\u00fcllung treten neben der spannungsbedingten Volumenschrumpfung auch Spannungen auf. Der erstgenannte Effekt verursacht Spannungen in Bezug auf die Flie\u00dfrichtung der Schmelze, w\u00e4hrend der letztere aufgrund des Ausdehnungseffekts des Auslasses Spannungen in der Richtung senkrecht zum Fluss verursacht.<\/p>\n

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Die Prozessfaktoren, die den Stress beeinflussen<\/span><\/h2>\n

Bei schneller Abk\u00fchlung f\u00fchrt die Orientierung zur Bildung von Spannungen im Polymer. Aufgrund der hohen Viskosit\u00e4t der Polymerschmelze k\u00f6nnen die inneren Spannungen nicht schnell abgebaut werden, was die physikalischen Eigenschaften und die Dimensionsstabilit\u00e4t des Produkts beeintr\u00e4chtigt.<\/p>\n

Einfluss der einzelnen Parameter auf die Orientierungsspannung<\/span><\/h3>\n

(1) Schmelztemperatur, hohe Schmelztemperatur, niedrige Viskosit\u00e4t und Scherspannung R\u00fcckgang Orientierung; auf der anderen Seite, weil der hohen Schmelztemperatur wird die Stress-Relaxation beschleunigt, so dass die F\u00e4higkeit zur St\u00e4rkung der Un-Orientierung.<\/p>\n

(2) Wird der Druck der Spritzgie\u00dfmaschine nicht ver\u00e4ndert, erh\u00f6ht sich der Werkzeuginnendruck, und die starke Scherwirkung f\u00fchrt zu einem Anstieg der Orientierungsspannung.<\/p>\n

(3) Eine Verl\u00e4ngerung der Haltezeit vor dem Schlie\u00dfen der D\u00fcse f\u00fchrt zu einem Anstieg der Orientierungsspannung.<\/p>\n

(4) Eine Erh\u00f6hung des Einspritzdrucks oder Nachdrucks erh\u00f6ht die Orientierungsspannung.<\/p>\n

(5) Eine hohe Formtemperatur kann daf\u00fcr sorgen, dass das Produkt langsam abk\u00fchlt und spielt eine Rolle bei der Desorientierung.<\/p>\n

(6) Erh\u00f6hen Sie die Dicke des Produkts, um die Orientierungsspannung zu reduzieren, weil die dickwandigen Produkte langsam abk\u00fchlen, die Viskosit\u00e4t steigt, und der Stress-Relaxationsprozess von einer langen Zeit, so dass die Orientierungsspannung klein ist.<\/p>\n

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Auswirkungen auf die Temperaturbelastung<\/span><\/h3>\n

(1) As mentioned above, due to the large temperature gradient between the melt and the wall when filling the injection mold, the outer layer of the melt that solidifies first has to help stop the shrinkage of the inner thin surface layer of the melt that solidifies later, resulting in compressive stress (shrinkage stress) in the outer layer and tensile stress (orientation stress) in the inner layer.<\/p>\n

(2) If the mold is filled and continues for a long time under the action of holding pressure, the polymer melt is added to the mold cavity, so that the injection molding pressure in the mold cavity is increased, and this pressure will change the internal stress due to uneven temperature.<\/p>\n

Bei kurzer Haltezeit und niedrigem Werkzeuginnendruck beh\u00e4lt das Produkt beim Abk\u00fchlen jedoch den urspr\u00fcnglichen Spannungszustand bei.<\/p>\n

(3) Wenn der Werkzeuginnendruck in der fr\u00fchen Phase der Produktabk\u00fchlung unzureichend ist, bildet die \u00e4u\u00dfere Schicht des Produkts aufgrund der Erstarrungsschrumpfung eine Vertiefung; wenn die Spritzgussform<\/a> Wenn der Werkzeuginnendruck in der sp\u00e4teren Phase, in der das Produkt eine kaltharte Schicht gebildet hat, nicht ausreicht, wird sich die innere Schicht des Produkts aufgrund von Schrumpfung abl\u00f6sen oder Hohlr\u00e4ume bilden.<\/p>\n

(4) Wenn der Werkzeuginnendruck aufrechterhalten wird, bevor der Anschnitt geschlossen wird, ist es vorteilhaft, die Dichte des Produkts zu verbessern und den K\u00fchltemperaturstress zu beseitigen, aber eine gro\u00dfe Spannungskonzentration wird in der N\u00e4he des Anschnitts erzeugt.<\/p>\n

(5) Je h\u00f6her der Druck in der Form ist, desto l\u00e4nger ist die Haltezeit, die dazu beitr\u00e4gt, die durch die Temperatur erzeugte Schwindungsspannung zu verringern, und umgekehrt die Druckspannung erh\u00f6ht.<\/p>\n

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Der Zusammenhang zwischen Eigenspannung und Produktqualit\u00e4t<\/span><\/h3>\n

(1) Das Vorhandensein innerer Spannungen im Produkt beeintr\u00e4chtigt die mechanischen Eigenschaften und die Leistung des Produkts ernsthaft; aufgrund des Vorhandenseins und der ungleichm\u00e4\u00dfigen Verteilung innerer Spannungen werden bei der Verwendung des Produkts Risse auftreten.<\/p>\n

In der Glas\u00fcbergangstemperatur unterhalb der Verwendung, oft auftreten, unregelm\u00e4\u00dfige Verformung oder Verzug, sondern auch dazu f\u00fchren, dass die Oberfl\u00e4che des Produkts \"wei\u00df\", tr\u00fcbe, optische Eigenschaften Verschlechterung.<\/p>\n

(2) Versuchen Sie, die Temperatur am Anschnitt zu senken und die langsame Abk\u00fchlungszeit zu erh\u00f6hen, was zur Verbesserung der Eigenspannungsungleichm\u00e4\u00dfigkeit des Produkts beitr\u00e4gt, so dass die mechanischen Eigenschaften des Produkts einheitlich sind.<\/p>\n

(3) Unabh\u00e4ngig davon, ob es sich um ein kristallines oder ein nicht-kristallines Polymer handelt, weist die Zugfestigkeit anisotrope Eigenschaften auf.<\/p>\n

Bei nicht kristallinen Polymeren variiert die Zugfestigkeit je nach Lage des Anschnitts; befindet sich der Anschnitt in der gleichen Richtung wie die Formf\u00fcllung, nimmt die Zugfestigkeit mit steigender Schmelzetemperatur ab; befindet sich der Anschnitt senkrecht zur Spritzgussform<\/a> F\u00fcllrichtung nimmt die Zugfestigkeit mit steigender Schmelzetemperatur zu.<\/p>\n

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(4) Die Erh\u00f6hung der Schmelzetemperatur f\u00fchrt zu einer Verst\u00e4rkung des Reorientierungseffekts, w\u00e4hrend die Abschw\u00e4chung des Orientierungseffekts die Zugfestigkeit verringert.<\/p>\n

Da die Anisotropie nichtkristalliner Polymere st\u00e4rker ist als die kristalliner Polymere, ist die Zugfestigkeit in der Richtung senkrecht zur Flie\u00dfrichtung bei ersteren gr\u00f6\u00dfer als bei letzteren.<\/p>\n

Die Niedrigtemperaturen Spritzgie\u00dfen<\/a> hat eine gr\u00f6\u00dfere mechanische Anisotropie als eine Hochtemperaturinjektion, z. B. betr\u00e4gt das Festigkeitsverh\u00e4ltnis senkrecht zur Flie\u00dfrichtung 1,7 bei hoher Injektionstemperatur und 2 bei niedriger Injektionstemperatur.<\/p>\n

(5) Eine Erh\u00f6hung der Schmelzetemperatur f\u00fchrt also sowohl bei kristallinen als auch bei nichtkristallinen Polymeren zu einer Abnahme der Zugfestigkeit, aber der Mechanismus ist unterschiedlich; ersterer ist auf den Effekt der Verringerung durch die Orientierung zur\u00fcckzuf\u00fchren.<\/p>\n

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