Was ist der Fortschritt eines Spritzgusses
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Wie ist der Fortschritt beim Spritzgießen?
Spritzgießen ist das am häufigsten verwendete Herstellungsverfahren für die Herstellung von Kunststoffteilen. Im Spritzgussverfahren werden eine Vielzahl von Produkten hergestellt, die sich in Größe, Komplexität und Anwendung stark unterscheiden. Das Spritzgussverfahren erfordert die Verwendung einer Spritzgussmaschine, eines Kunststoffrohmaterials und einer Form. Der Kunststoff wird in der Spritzgussmaschine aufgeschmolzen und anschließend in die Form eingespritzt, wo er abkühlt und sich zum fertigen Teil verfestigt. Die Schritte in diesem Prozess werden im nächsten Abschnitt ausführlicher beschrieben.
Im Spritzgussverfahren werden dünnwandige Kunststoffteile für unterschiedlichste Anwendungen hergestellt, wobei Kunststoffgehäuse am häufigsten eingesetzt werden. Das Kunststoffgehäuse ist ein dünnwandiges Gehäuse, für das häufig viele Rippen und Vorsprünge im Innenraum erforderlich sind. Diese Gehäuse werden in einer Vielzahl von Produkten verwendet, einschließlich Haushaltsgeräten, Unterhaltungselektronik, Elektrowerkzeugen und als Armaturenbretter für Kraftfahrzeuge. Andere übliche dünnwandige Produkte umfassen verschiedene Arten von offenen Behältern, wie beispielsweise Eimer. Im Spritzgussverfahren werden auch verschiedene Alltagsgegenstände wie Zahnbürsten oder kleines Plastikspielzeug hergestellt. Viele medizinische Geräte, einschließlich Ventile und Spritzen, werden ebenfalls im Spritzgussverfahren hergestellt.
Prozesszyklus
Der Prozesszyklus für das Spritzgießen ist sehr kurz, typischerweise zwischen 2 Sekunden und 2 Minuten, und besteht aus den folgenden vier Schritten:
Spannen - Vor dem Einspritzen des Materials in die Form müssen die beiden Formhälften von der Spanneinheit sicher verschlossen werden. Jede Formhälfte ist an der Spritzgießmaschine befestigt und eine Formhälfte darf gleiten. Die hydraulisch angetriebene Schließeinheit drückt die Formhälften zusammen und übt eine ausreichende Kraft aus, um die Form sicher geschlossen zu halten, während das Material eingespritzt wird. Die zum Schließen und Spannen der Form erforderliche Zeit hängt von der Maschine ab. Größere Maschinen (mit größeren Spannkräften) benötigen mehr Zeit. Diese Zeit kann aus der Trockenlaufzeit der Maschine geschätzt werden.
Spritzguss - Der Kunststoffrohstoff, in der Regel in Form von Pellets, wird der Spritzgussmaschine zugeführt und von der Spritzeinheit in Richtung der Form gefördert. Während dieses Prozesses wird das Material durch Hitze und Druck geschmolzen. Der geschmolzene Kunststoff wird dann sehr schnell in die Form eingespritzt und der Druck packt und hält das Material. Die Menge an Material, die eingespritzt wird, wird als Schuss bezeichnet. Die Einspritzzeit ist aufgrund des komplexen und sich ändernden Fließens des geschmolzenen Kunststoffs in die Form schwierig genau zu berechnen. Die Einspritzzeit kann jedoch durch das Einspritzvolumen, den Einspritzdruck und die Einspritzleistung geschätzt werden.
Abkühlen - Der geschmolzene Kunststoff im Inneren der Form beginnt abzukühlen, sobald er mit den inneren Oberflächen der Form in Kontakt kommt. Wenn der Kunststoff abkühlt, verfestigt er sich in die Form des gewünschten Teils. Während des Abkühlens kann jedoch ein gewisses Schrumpfen des Teils auftreten. Durch das Packen des Materials in der Einspritzphase kann zusätzliches Material in die Form fließen und das Ausmaß der sichtbaren Schrumpfung verringern. Die Form kann erst nach Ablauf der erforderlichen Abkühlzeit geöffnet werden. Die Abkühlzeit kann aus mehreren thermodynamischen Eigenschaften des Kunststoffs und der maximalen Wandstärke des Teils abgeschätzt werden.
Auswurf - Nachdem ausreichend Zeit verstrichen ist, kann das abgekühlte Teil durch das Auswurfsystem, das an der hinteren Hälfte der Form angebracht ist, aus der Form ausgeworfen werden. Wenn die Form geöffnet wird, wird ein Mechanismus verwendet, um das Teil aus der Form herauszudrücken. Zum Auswerfen des Teils muss Kraft aufgewendet werden, da das Teil beim Abkühlen schrumpft und an der Form haftet. Um das Auswerfen des Teils zu erleichtern, kann vor dem Einspritzen des Materials ein Formtrennmittel auf die Oberflächen des Formhohlraums gesprüht werden. Die Zeit, die erforderlich ist, um die Form zu öffnen und das Teil auszuwerfen, kann aus der Trockenlaufzeit der Maschine geschätzt werden und sollte die Zeit umfassen, die das Teil benötigt, um aus der Form herauszufallen. Sobald das Teil ausgeworfen wurde, kann die Form für den nächsten Schuss, der eingespritzt werden soll, festgeklemmt werden.
Nach dem Spritzgusszyklus ist typischerweise eine Nachbearbeitung erforderlich. Während des Abkühlens verfestigt sich das Material in den Kanälen der Form an dem Teil. Dieses überschüssige Material muss zusammen mit eventuell aufgetretenem Grat von dem Teil entfernt werden, typischerweise unter Verwendung von Schneidwerkzeugen. Bei einigen Arten von Materialien, wie z. B. Thermoplasten, kann das Abfallmaterial, das aus diesem Zuschnitt resultiert, recycelt werden, indem es in eine Kunststoffmühle, auch Mahlmaschinen oder Granulatoren genannt, gegeben wird, die das Abfallmaterial zu Pellets nachmahlt. Aufgrund einer gewissen Verschlechterung der Materialeigenschaften muss das Mahlgut mit dem Rohmaterial im richtigen Mahlgrad gemischt werden, um im Spritzgussverfahren wiederverwendet zu werden.
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