Was sind Kunststoffspritzgussmaschinen?

Bei Kunststoffspritzgussmaschinen handelt es sich um Maschinen, die Kunststoffpellets erhitzen und mischen, bis sie zu einer Flüssigkeit schmelzen, die dann durch eine Schnecke geleitet und durch einen Auslass in Formen gedrückt wird, wo sie zu Kunststoffteilen erstarren.

Es gibt vier Grundtypen von Formmaschinen, die nach der zum Einspritzen des Kunststoffs verwendeten Leistung klassifiziert werden: hydraulische, elektrische, hydraulisch-elektrische Hybrid-Spritzgießmaschinen und mechanische Spritzgießmaschinen.Hydraulikmaschinen, bei denen Elektromotoren zum Antrieb von Hydraulikpumpen eingesetzt werden, waren die erste Art von Kunststoffspritzgussmaschinen.Die meisten Spritzgießmaschinen sind nach wie vor von diesem Typ.Elektrische, hybride und mechanische Maschinen weisen jedoch eine höhere Präzision auf.Elektrische Spritzgießmaschinen mit elektrisch betriebenen Servomotoren verbrauchen weniger Energie und sind leiser und schneller.Allerdings sind sie auch teurer als hydraulische Maschinen.Hybridmaschinen verbrauchen die gleiche Energiemenge wie Elektromodelle und basieren auf einem Wechselstromantrieb mit variabler Leistung, der sowohl hydraulische als auch elektromotorische Antriebe kombiniert.Schließlich erhöhen mechanische Maschinen die Kraft der Klemme durch ein Kniehebelsystem, um sicherzustellen, dass sich Grate nicht in die erstarrten Teile einschleichen.Sowohl diese als auch elektrische Maschinen eignen sich am besten für Arbeiten in Reinräumen, da keine Gefahr von Lecks im Hydrauliksystem besteht.

Jeder dieser Maschinentypen eignet sich jedoch für unterschiedliche Aspekte am besten.Elektrische Maschinen sind hinsichtlich der Genauigkeit am besten geeignet, während Hybridmaschinen eine höhere Spannkraft bieten.Auch bei der Herstellung großer Teile eignen sich hydraulische Maschinen besser als die anderen Typen.

Zusätzlich zu diesen Typen gibt es Maschinen mit einer Tonnage von 5 bis 4.000 Tonnen, die je nach Viskosität des Kunststoffs und der herzustellenden Teile eingesetzt werden.Die am häufigsten verwendeten Maschinen sind jedoch 110-Tonnen- oder 250-Tonnen-Maschinen.Im Durchschnitt können größere Spritzgießmaschinen zwischen 50.000 und 200.000 US-Dollar oder mehr kosten.3.000-Tonnen-Maschinen können 700.000 US-Dollar kosten.Am anderen Ende der Skala kann eine Desktop-Spritzgießmaschine mit 5 Tonnen Kraft zwischen 30.000 und 50.000 US-Dollar kosten.

Oft verwendet eine Maschinenwerkstatt nur Spritzgießmaschinen einer Marke, da die Teile für jede Marke exklusiv sind. Der Wechsel von einer Marke zur anderen ist mit hohen Kosten verbunden (Ausnahme hiervon sind Formkomponenten, die mit verschiedenen Marken kompatibel sind). Die Maschinen der Marke erledigen bestimmte Aufgaben besser als andere.

Grundlagen von Kunststoffspritzgießmaschinen

Die Grundlagen von Kunststoffspritzgießmaschinen bestehen aus drei Hauptteilen: der Einspritzeinheit, der Form und der Klemm-/Auswerfereinheit.In den folgenden Abschnitten konzentrieren wir uns auf die Komponenten des Spritzgusswerkzeugs, die sich in das Anguss- und Angusssystem, die Anschnitte, zwei Hälften des Formhohlraums und optionale Nebenaktionen unterteilen.Weitere Informationen zu den Grundlagen des Kunststoffspritzgussverfahrens finden Sie in unserem ausführlicheren Artikel „Grundlagen des Kunststoffspritzgusses“.

1. Formhohlraum

Ein Formhohlraum besteht typischerweise aus zwei Seiten: einer A-Seite und einer B-Seite.Der Kern (B-Seite) ist typischerweise die nicht kosmetische Innenseite, die die Auswurfstifte enthält, die das fertige Teil aus der Form drücken.Der Hohlraum (A-Seite) ist die Hälfte der Form, die der geschmolzene Kunststoff füllt.Formhohlräume verfügen häufig über Entlüftungsöffnungen, durch die Luft entweichen kann, die andernfalls überhitzen und Brandflecken auf den Kunststoffteilen verursachen würde.

2. Läufersystem

Das Angusssystem ist ein Kanal, der das verflüssigte Kunststoffmaterial von der Schneckenzuführung mit der Teilekavität verbindet.In einer Kaltkanalform härtet der Kunststoff sowohl in den Angusskanälen als auch in den Formhohlräumen aus.Beim Auswerfen der Teile werden auch die Läufer ausgeworfen.Läufer können durch manuelle Verfahren wie das Abschneiden mit einer Stanze abgeschert werden.Bei einigen Kaltkanalsystemen werden die Angusskanäle und das Teil mithilfe einer Drei-Platten-Form automatisch getrennt ausgeworfen, wobei der Angusskanal durch eine zusätzliche Platte zwischen dem Einspritzpunkt und dem Teileanguss getrennt ist.

Heißkanalformen erzeugen keine anhaftenden Angusskanäle, da das zugeführte Material bis zum Teileanguss im geschmolzenen Zustand gehalten wird.Ein Heißkanalsystem, das manchmal auch als „Hot Drops“ bezeichnet wird, reduziert Ausschuss und verbessert die Formkontrolle bei höherem Werkzeugaufwand.

3. Angüsse

Angüsse sind der Kanal, durch den der geschmolzene Kunststoff aus der Düse eintritt, und sie kreuzen sich typischerweise mit einem Angusskanal, der zum Anguss führt, wo der Kunststoff in die Formhohlräume eintritt.Der Anguss ist ein Kanal mit größerem Durchmesser als der Angusskanal, der den Durchfluss der richtigen Materialmenge von der Einspritzeinheit ermöglicht.Abbildung 2 unten zeigt, wo sich der Anguss einer Teileform befand, wo sich zusätzlicher Kunststoff verfestigte.

Ein Anguss direkt in einen Kantenanguss eines Teils.Die senkrechten Merkmale werden „kalte Schlacken“ genannt und helfen dabei, die Materialscherung beim Eintritt in den Anschnitt zu kontrollieren.

4. Tore

Ein Anschnitt ist eine kleine Öffnung im Werkzeug, durch die geschmolzener Kunststoff in den Formhohlraum gelangen kann.Die Anschnittstellen sind oft auf dem Formteil sichtbar und werden als kleine raue Stelle oder grübchenartige Struktur wahrgenommen, die als Angussreste bezeichnet wird.Es gibt verschiedene Arten von Toren, jedes mit seinen Stärken und Kompromissen.

5. Trennlinie

Die Haupttrennfuge eines Spritzgussteils entsteht, wenn sich die beiden Formhälften zum Einspritzen zusammenschließen.Dabei handelt es sich um eine dünne Kunststofflinie, die um den Außendurchmesser des Bauteils verläuft.

6. Nebenaktionen

Bei Nebeneinsätzen handelt es sich um Einsätze, die einer Form hinzugefügt werden und die den Materialfluss um sie herum ermöglichen, um die Hinterschneidung zu bilden.Nebenmaßnahmen müssen außerdem ein erfolgreiches Auswerfen des Teils ermöglichen und so eine Matrizenblockierung oder eine Situation verhindern, in der das Teil oder Werkzeug beschädigt werden muss, um das Teil zu entfernen.Da seitliche Aktionen nicht der allgemeinen Werkzeugrichtung folgen, erfordern Hinterschneidungselemente spezifische Entformungswinkel für die Bewegung der Aktion.Erfahren Sie mehr über gängige Arten von Nebenwirkung und warum sie eingesetzt werden.

Bei einfachen A- und B-Formen ohne Hinterschnittgeometrie kann ein Werkzeug ohne zusätzliche Mechanismen ein Teil schließen, formen und auswerfen.Viele Teile verfügen jedoch über Konstruktionsmerkmale, die eine Nebenwirkung erfordern, um Merkmale wie Öffnungen, Gewinde, Laschen oder andere Merkmale zu erzeugen.Nebenaktionen erzeugen sekundäre Trennlinien.