Spritzgießen - Versionsgeschichte

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Sarah150995: /* Dreiplattenwerkzeug */

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‎Dreiplattenwerkzeug

Dg am 25. Februar 2014 um 18:33 Uhr

2014-02-25T18:33:01Z

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Dg am 9. März 2011 um 09:31 Uhr

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Dg: /* Molekülorientierung */

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‎Molekülorientierung

Dg: /* Molekühlorientierung */

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‎<u>Molekühlorientierung</u>

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−	Höhere ~~Spritzgiezteile~~ werden vom Boden her zentral angespritzt. Damit sind zwei '''Trennebenen''' notwendig. In der einen Ebene liegen Formhöhlungen und in der anderen die Verteilerkanäle '''(Bild 1)'''. Wird die schließseitige Formhälfte zurückgezogen, so wird das Spritzgießteil vom Kern mit genommen und am Anschnitt vom restlichen Angusssystem abgetrennt. Wird anschließend die düsenseitige Formhälfte nach links bewegt, so wird die Verteilerspinne aus dieser herausgezogen und muss aus der düsenseitigen Aufspannplatte mit Hilfe von Auswerfern entformt werden. Durch die zentrale Anbindung wird ein symmetrischer Füllvorgang erreicht und an die Formteile können hohe Anforderungen an die Rundlaufgenauigkeit gestellt werden. Die Anbindung kann auch außerhalb von Funktions- und Sichtflächen liegen. Für die sichere Zwangsbewegung der Platte (Trennfläche 2) zum Entformen des Angussverteilers (Angussspinne) sind Klinken- bzw. Klauensysteme oder Druckbolzenarretierungen im Einsatz.	+	Höhere Spritzgießteile werden vom Boden her zentral angespritzt. Damit sind zwei '''Trennebenen''' notwendig. In der einen Ebene liegen Formhöhlungen und in der anderen die Verteilerkanäle '''(Bild 1)'''. Wird die schließseitige Formhälfte zurückgezogen, so wird das Spritzgießteil vom Kern mit genommen und am Anschnitt vom restlichen Angusssystem abgetrennt. Wird anschließend die düsenseitige Formhälfte nach links bewegt, so wird die Verteilerspinne aus dieser herausgezogen und muss aus der düsenseitigen Aufspannplatte mit Hilfe von Auswerfern entformt werden. Durch die zentrale Anbindung wird ein symmetrischer Füllvorgang erreicht und an die Formteile können hohe Anforderungen an die Rundlaufgenauigkeit gestellt werden. Die Anbindung kann auch außerhalb von Funktions- und Sichtflächen liegen. Für die sichere Zwangsbewegung der Platte (Trennfläche 2) zum Entformen des Angussverteilers (Angussspinne) sind Klinken- bzw. Klauensysteme oder Druckbolzenarretierungen im Einsatz.

	=== <u>Isolierkanalwerkzeug</u> ===		=== <u>Isolierkanalwerkzeug</u> ===

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−	Höhere Spritzgiezteile werden ~~deshalb~~ vom Boden her zentral angespritzt. Damit sind zwei '''Trennebenen''' notwendig. In der einen Ebene liegen Formhöhlungen und in der anderen die Verteilerkanäle '''(Bild 1)'''. Wird die schließseitige Formhälfte zurückgezogen, so wird das Spritzgießteil vom Kern mit genommen und am Anschnitt vom restlichen Angusssystem abgetrennt. Wird anschließend die düsenseitige Formhälfte nach links bewegt, so wird die Verteilerspinne aus dieser herausgezogen und muss aus der düsenseitigen Aufspannplatte mit Hilfe von Auswerfern entformt werden. Durch die zentrale Anbindung wird ein symmetrischer Füllvorgang erreicht und an die Formteile können hohe Anforderungen an die Rundlaufgenauigkeit gestellt werden. Die Anbindung kann auch außerhalb von Funktions- und Sichtflächen liegen. Für die sichere Zwangsbewegung der Platte (Trennfläche 2) zum Entformen des Angussverteilers (Angussspinne) sind Klinken- bzw. Klauensysteme oder Druckbolzenarretierungen im Einsatz.	+	Höhere Spritzgiezteile werden vom Boden her zentral angespritzt. Damit sind zwei '''Trennebenen''' notwendig. In der einen Ebene liegen Formhöhlungen und in der anderen die Verteilerkanäle '''(Bild 1)'''. Wird die schließseitige Formhälfte zurückgezogen, so wird das Spritzgießteil vom Kern mit genommen und am Anschnitt vom restlichen Angusssystem abgetrennt. Wird anschließend die düsenseitige Formhälfte nach links bewegt, so wird die Verteilerspinne aus dieser herausgezogen und muss aus der düsenseitigen Aufspannplatte mit Hilfe von Auswerfern entformt werden. Durch die zentrale Anbindung wird ein symmetrischer Füllvorgang erreicht und an die Formteile können hohe Anforderungen an die Rundlaufgenauigkeit gestellt werden. Die Anbindung kann auch außerhalb von Funktions- und Sichtflächen liegen. Für die sichere Zwangsbewegung der Platte (Trennfläche 2) zum Entformen des Angussverteilers (Angussspinne) sind Klinken- bzw. Klauensysteme oder Druckbolzenarretierungen im Einsatz.
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	=== <u>Isolierkanalwerkzeug</u> ===		=== <u>Isolierkanalwerkzeug</u> ===

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 === <u>Einleitung</u> ===
-Beim Spritzgießen werden überwiegend [[Thermoplaste]] im plastifizierten, fließfähigen Zustand in geteilte und Temperierte Stahlformen eingespritzt. Nach einer bestimmten Abkühlzeit werden die meist gebrauchsfertigen Spritzlinge aus dem Werkzeug entfernt.
+Beim Spritzgießen werden überwiegend [[Thermoplaste]] im plastifizierten, fließfähigen Zustand in geteilte und temperierte Stahlformen eingespritzt. Nach einer bestimmten Abkühlzeit werden die meist gebrauchsfertigen Spritzlinge aus dem Werkzeug entfernt.
 Dieses Verfahren hat sich besonders bei der Herstellung von Massenartikeln als äußerst werkstoff- und arbeitssparend erwiesen. Werden an Spritzgießteilen erhöhte Verschleiß- und Festigkeitsanforderungen gestellt, so können an bestimmten Stellen geeignete Metallteile mit eingebettet werden oder der Werkstoff wird mit Zusätzen wie Glasfasern oder -kugeln verstärkt.
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 [[Bild:Füllgeschw..jpg|left|300x300px]]
-Wie sich einzelne Einflussgrößen auf den Spritzvorgang und damit auch auf die Eigenschaften des Spritzgießteils auswirken, zeigt '''Tabelle 1'''. Der Füllvorgang des Formhohlraumes wird von der Einspritz- und Füllgeschwindigkeit beeinflusst. Die '''Einspritzgeschwindigkeit''' ist die Geschwindigkeit der Formmasse- Teilchen beim Einspritzvorgang. Sie hängt vom Einspritzdruck ab. '''Füllgeschwindigkeit''' hingegen ist der Einspritzstrom, mit der der Formhohlraum mit Masse gefüllt wird. Sie ist abhängig von Fließwiederständen, die im Inneren des Werkzeuges vorhanden sind.Je höher dieser Wiederstand ist, desto höher muss auch der Einspritzdruck gewählt werden. Zu niedrig gewählte Füllgeschwindigkeit führt zu hohen Temperaturunterschieden zwischen angussnahen und angussfernen Formpartien. Die kühlere Masse wiederum führt zu höherer Viskosität (Zähflüssigkeit), die größere Spritzdrücke erfordert. Das Losreißen von bereits abgekühlter Masse führt beim weiteren Einspritzen zu Material verschiebungen, die zu Querrillen senkrecht zur Fließrichtung führen '''(Bild 3)'''. Zu hohe Füllgeschwindigkeit führt an scharfen Umlenkungen und Schroffen Querschnittsveränderungen zu erhöter Scherbeanspruchung. Diese erhöht die Temperatur der Schmelze und kann u.U. zu einer thermischen Schädigung der Formmasse führen. Kann die Luft nicht schnell genug aus dem Formhohlraum entweichen, so wird sie komprimiert und erwärmt sich stark. Dieser Vorgang kann im Werkstoff zu verbrennungen führen '''(Dieseleffekt)'''. Freistrahlbildung und Teilung des Massestromes erzeugen Fließmakierungen an der Oberfläche (Bild 3).
+Wie sich einzelne Einflussgrößen auf den Spritzvorgang und damit auch auf die Eigenschaften des Spritzgießteils auswirken, zeigt '''Tabelle 1'''. Der Füllvorgang des Formhohlraumes wird von der Einspritz- und Füllgeschwindigkeit beeinflusst. Die '''Einspritzgeschwindigkeit''' ist die Geschwindigkeit der Formmasse- Teilchen beim Einspritzvorgang. Sie hängt vom Einspritzdruck ab. '''Füllgeschwindigkeit''' hingegen ist der Einspritzstrom, mit der der Formhohlraum mit Masse gefüllt wird. Sie ist abhängig von Fließwiederständen, die im Inneren des Werkzeuges vorhanden sind.Je höher dieser Wiederstand ist, desto höher muss auch der Einspritzdruck gewählt werden. Zu niedrig gewählte Füllgeschwindigkeit führt zu hohen Temperaturunterschieden zwischen angussnahen und angussfernen Formpartien. Die kühlere Masse wiederum führt zu höherer [[Viskosität]] (Zähflüssigkeit), die größere Spritzdrücke erfordert. Das Losreißen von bereits abgekühlter Masse führt beim weiteren Einspritzen zu Material verschiebungen, die zu Querrillen senkrecht zur Fließrichtung führen '''(Bild 3)'''. Zu hohe Füllgeschwindigkeit führt an scharfen Umlenkungen und Schroffen Querschnittsveränderungen zu erhöter Scherbeanspruchung. Diese erhöht die Temperatur der Schmelze und kann u.U. zu einer thermischen Schädigung der Formmasse führen. Kann die Luft nicht schnell genug aus dem Formhohlraum entweichen, so wird sie komprimiert und erwärmt sich stark. Dieser Vorgang kann im Werkstoff zu verbrennungen führen '''(Dieseleffekt)'''. Freistrahlbildung und Teilung des Massestromes erzeugen Fließmakierungen an der Oberfläche (Bild 3).
 === <u>Druckverlauf</u> ===

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 Eine Zahlenmäßige Erfassung der Schwindung ist sehr schwierig, da auf sie mehrere Einflüsse gleichzeitig einwirken. So haben z.B. amorphe Thermoplaste (z.B. Polysterol) nahezu unabhängig von äußeren Bedingungen eine geringere Schwindung. Teilkristalline Kunststoffe (z.B. Polyethylen) dagegen haben einen größeren Schwindungsbereich (Tabelle 1). Spitz- und Nachdruck üben den größten Einfluss auf das Schwindungsverhalten aus. Je größer diese Drücke sind, desto geringer fällt die Schwindung aus. Auch Formteilgestalt und Angießverhältnisse wirken sich auf die Schwindung aus.
-Einen weiteren Einfluss auf die Schwindung stellt die Werkzeugtemperatur dar. Je höher diese ist, desto günstiger ist die Kristallbildung, aber umso größer ist die dabei entstehende Schwindung.
+Einen weiteren Einfluss auf die Schwindung stellt die Werkzeugtemperatur dar. Je höher diese ist, desto günstiger ist die [[Kristallbildung]], aber umso größer ist die dabei entstehende Schwindung.
 Die Gesamtschwindung ist der Maßunterschied zwischen Kavität und Formteil nach sehr langer Lager- bzw. Gebrauchszeit oder nach langer Warmlagerung.

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	# Der Werkzeugbau, Europa Lehrmittel Verlag, 13. Auflage		# Der Werkzeugbau, Europa Lehrmittel Verlag, 13. Auflage

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	[[Kategorie:Fertigungstechnik]]		[[Kategorie:Fertigungstechnik]]
		+	[[Kategorie:Werkstofftechnik]]

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 === <u>Einleitung</u> ===
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 {{Mark
-|Bei teilkristallinen Werkstoffen kann sich auf Grund der schnellen Abkühlung im Bereich der Formwand keine Kristallisation bilden. Der Randbreich des Spritzgießteils hat darum einen amorphen Aufbau, währen der Kern einen mehr Kristallinen Aufbau erhält '''(Bild 4)'''.|}}
+|Bei teilkristallinen Werkstoffen kann auf Grund der schnellen Abkühlung im Bereich der Formwand keine [[Kristallisation]] stattfinden. Der Randbreich des Spritzgießteils hat darum einen amorphen Aufbau, währen der Kern einen mehr kristallinen Aufbau erhält '''(Bild 4)'''.|}}
-Setzt man das Volumen des kristallinen Bereiches in das Verhältnis zum Gesamtvolumen, dann erhält man den Kristallisationsgrad α. Seine größe hängt von der Molekülstrucktur der Formmasse und von den erwähnten Arbeitsbedingungen ab. Unterdrückte Kristallisation führt zur Nachkristallisation, die berits bei Gebrauchstemperatur eintreten kann. Durch lagern des entformten Spritzgießteiles bei hohen Temperaturen (z.B. 140°C) kann dieser Vorgang beschleunuigt werden '''(Tempern)'''.
+Setzt man das Volumen des kristallinen Bereiches in das Verhältnis zum Gesamtvolumen, dann erhält man den Kristallisationsgrad α. Seine größe hängt von der Molekülstruktur der Formmasse und von den erwähnten Arbeitsbedingungen ab. Unterdrückte [[Kristallisation]] führt zur Nachkristallisation, die berits bei Gebrauchstemperatur eintreten kann. Durch Lagern des entformten Spritzgießteiles bei hohen Temperaturen (z.B. 140°C) kann dieser Vorgang beschleunuigt werden '''(Tempern)'''.

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 === Molekülorientierung ===
 [[Bild:Amorpher Thermoplast.jpg|left|300x300px]]
-[[Bild:Molekühlorientierung_0001.jpg|left|300x300px]]
+Vor dem Einspritzen der Schmelzen ist die Anordnung der Makromolekülketten amorph (gestaltlos, ungeformt), also ohne Orientierung '''(Bild 1)'''.
 Kommt beim Einspritzen ein Teil der Schmelze mit der relativ kalten Wand des Hohlraumes in Berührung, kühlt die Schmelze ab und wird zäher. Die Masseteilchen im Randbereich weisen eine geringere Fließgeschwindigkeit als die Masseteilchen im Inneren des Hohlraumes auf. Dort bleibt die Schmelze länger flüssig und eilt den Masseteilchen am Rand vorraus, was im Laufe des Einspritz-, Nachdruck- und Abkühlvorganges zu einer zunehmenden Streckung und Scherung führt. Im Inneren der Kavität wird während der Formfüllung weniger Wärme entzogen. Die höhere Temperatur und die längere Erstarrungszeit bewirken eine stärkere Relaxation (relax= entspannen), sodass  das Formteilinnere nach der Abkühlung eine deutlich geringere Orientierung aufweist '''(Bild 3)'''. Durch die Abkühlung an der kalten Werkzeugwand bleiben die gescherten und gedehnten Masseteilchen in ihrer aufgezwungenen (orientierten) Lage. Sie sind jedoch bestrebt sich wieder in ihre Ausgangslage, also in den amorphen Zustand, zurückzuformen. Dieser Vorgang führt zu stärkerer Schwindung und Verformung in Orientierungsrichtung als Quer dazu. Auch die Gebrauchseigenschaften des Werkstückes (z.B. Zugbeanspruchung) sind von der Orientierungsrichtung abhängig.

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-=== <u>Molekühlorientierung</u> ===
+=== Molekülorientierung ===
 [[Bild:Amorpher Thermoplast.jpg|left|300x300px]]
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 Kommt beim Einspritzen ein Teil der Schmelze mit der relativ kalten Wand des Hohlraumes in Berührung, kühlt die Schmelze ab und wird zäher. Die Masseteilchen im Randbereich weisen eine geringere Fließgeschwindigkeit als die Masseteilchen im Inneren des Hohlraumes auf. Dort bleibt die Schmelze länger flüssig und eilt den Masseteilchen am Rand vorraus, was im Laufe des Einspritz-, Nachdruck- und Abkühlvorganges zu einer zunehmenden Streckung und Scherung führt. Im Inneren der Kavität wird während der Formfüllung weniger Wärme entzogen. Die höhere Temperatur und die längere Erstarrungszeit bewirken eine stärkere Relaxation (relax= entspannen), sodass  das Formteilinnere nach der Abkühlung eine deutlich geringere Orientierung aufweist '''(Bild 3)'''. Durch die Abkühlung an der kalten Werkzeugwand bleiben die gescherten und gedehnten Masseteilchen in ihrer aufgezwungenen (orientierten) Lage. Sie sind jedoch bestrebt sich wieder in ihre Ausgangslage, also in den amorphen Zustand, zurückzuformen. Dieser Vorgang führt zu stärkerer Schwindung und Verformung in Orientierungsrichtung als Quer dazu. Auch die Gebrauchseigenschaften des Werkstückes (z.B. Zugbeanspruchung) sind von der Orientierungsrichtung abhängig.
 === <u>Kristallisationsgrad</u> ===