Das Austreten von Kunststoff aus der Trennebene ist eines der häufigsten Probleme beim Spritzgießen. Diese Kunststoffabplatzungen können die Qualität und Funktionalität der Teile erheblich beeinträchtigen. Glücklicherweise gibt es mehrere wirksame Strategien zur Vermeidung von Leckagen an der Trennebene. In diesem umfassenden Leitfaden finden Sie als Fachmann Hersteller von Kunststoff-Spritzgussteilenentdecken Sie 8 bewährte Methoden, mit denen Sie verhindern können, dass Kunststoff aus Ihren Formen austritt.
Warum Kunststoff aus Trennelementen austritt
Bevor wir uns mit Lösungen befassen, ist es hilfreich zu verstehen, was die Ursache für das Austreten von Kunststoff entlang der Trennebenen beim Spritzgießen ist.
Die Trennebene ist der Punkt, an dem sich die beiden Hälften einer Spritzgussform treffen und abdichten. Wenn sich die Form schließt, werden die Hälften durch eine tonnenschwere Schließkraft zusammengedrückt, damit kein Material austreten kann.
Es kommt jedoch vor, dass geschmolzener Kunststoff durch kleine Lücken entlang der Naht quietscht:
Verunreinigung
Staub, Öl, Kunststoffspäne oder andere Verunreinigungen, die sich in der Trennfuge festsetzen, verhindern, dass die beiden Formoberflächen beim Schließen richtig zusammenpassen. Dieser winzige Spalt ermöglicht dann das Entstehen von Graten.
Formverschleiß
Über Tausende von Zyklen hinweg verschleißt der Kontaktbereich entlang der Trennebenen allmählich. Diese Mikrofehler lassen schließlich Material austreten, was zu Gratbildung führt.
Unsachgemäße Entlüftung
Eingeschlossene Gase können nicht aus dem Hohlraum entweichen, wenn Entlüftungsöffnungen oder Entlüftungskanäle verstopft sind. Der übermäßige Innendruck drückt dann den Kunststoff durch die Trennfuge heraus.
Übermäßiger Einspritzdruck
Wenn der Einspritzdruck die verfügbare Schließkraft übersteigt, können die Formhälften auseinandergedrückt werden. Der Kunststoff füllt dann diese neu geöffneten Spalten und verursacht einen Grat.
Und das ist nur die Spitze des Eisbergs. Verzug, Durchbiegung oder Kernverschiebungen können ebenfalls Leckagepfade entlang von Trennfugen schaffen.
Aber die gute Nachricht? Es gibt mehrere bewährte Methoden zur Bekämpfung des Auslaufens von Kunststoffen, die wir in den nächsten Abschnitten erkunden werden.
Wie verhindert man das Austreten von Kunststoff aus der Trennebene beim Spritzgießen?
Reinigen und Pflegen der Trennebenenoberflächen
Halten Sie die Dinge ordentlich und aufgeräumt. Das ist das Einmaleins des Gießens.
Schließlich verhindern winzige Partikel im Bereich der Trennebene, dass sich die Formhälften vollständig schließen. Und selbst mikroskopisch kleine Lücken können zu Undichtigkeiten, Materialabscherungen und anderen Problemen führen.
Deshalb ist die regelmäßige Reinigung der Trennfugen ein Muss:
- Verwenden Sie Druckluft, um lose Verunreinigungen auszublasen.
- Kunststoffspäne und Ablagerungen vorsichtig abkratzen
- Formreiniger auftragen und die Flächen vorsichtig abwischen
Achten Sie bei der Reinigung genau auf Anzeichen von Verschleiß. Selbst kleine Mängel, die harmlos erscheinen, können mit der Zeit die Dichtungsleistung beeinträchtigen.
Halten Sie die Bereiche um die Entlüftungsöffnungen und Auswerferstifte, in denen sich leicht unbemerkt Schmutz ansammelt, besonders sauber.
Profi-Tipp: Planen Sie die Reinigungen nach Zyklen, nicht nach Stunden oder Tagen. Bestimmte Materialien bilden mehr Ablagerungen als andere.
Regelmäßige Wartung und Inspektionen durchführen
Verschmutzte Formen sind nicht der einzige Grund für Kunststoffabplatzungen. Falsch ausgerichtete Kerne, verschlissene Komponenten und schlecht sitzende Formeinsätze können ebenfalls zu Leckagen führen.
Deshalb sollten umfassende Schimmelpilzinspektionen die routinemäßigen Reinigungen ergänzen.
Hier finden Sie eine allgemeine Checkliste für Ihr Wartungsprotokoll:
- Überprüfen Sie, ob die Abmessungen der Formteile nicht von den ursprünglichen Spezifikationen abweichen.
- Prüfen Sie den gesamten Trennebenen-Kontakt mit Hilfe von Druckanzeigern
- Entlüftungsöffnungen, Auswerferstifte und Schieber genau auf Anzeichen von Verschleiß untersuchen
- Sicherstellung eines gleichmäßigen Kontakts zwischen Führungssäulen und Buchsenflächen
- Prüfen Sie auf ungleichmäßige Fett- oder Ölverteilung in den Kühlleitungen
Wenn alles in Ordnung ist, können Sie sicher sein, dass alle neuen Probleme mit dem Blinken auf Faktoren zurückzuführen sind, die nichts mit dem Zustand des Werkzeugs zu tun haben.
Erstellen Sie einen strukturierten Kalender für Inspektionen auf der Grundlage von Zyklen oder Betriebsstunden. Erhöhen Sie die Häufigkeit der Inspektionen für die am stärksten beanspruchten Formen.
Qualitativ hochwertige Formoberflächen auftragen
Wenn zwei vollkommen ebene Oberflächen unter Druck aufeinandertreffen, können schon wenige Partikel dazwischen den Kontakt erheblich verringern.
Stellen Sie sich nun vor, diese Begegnungsflächen wären nicht so glatt und plan. Ungleichmäßige, raue Spitzen, die nicht in der Lage sind, mikroskopisch kleine Täler auszufüllen, führen zu undichten Mikrospalten.
Deshalb spielt die Oberflächenqualität in den Trennfugenbereichen eine wichtige Rolle. Glattere Oberflächen vergrößern die Kontaktfläche beim Zusammenfügen. Und ein engerer Kontakt bedeutet eine bessere Abdichtung.
Die meisten Spritzgießer schreiben Oberflächengüten von mindestens Rz5 Mikron vor. Obwohl dies ein guter Ausgangspunkt ist, bietet eine Verringerung auf Rz1-3 Mikron eine spürbare Verbesserung der Dichtungseigenschaften für einen nur moderaten Aufpreis.
Halten Sie superfeine Oberflächen nur in den Trennebenen isoliert, um die Kosten zu minimieren. Dieser fokussierte Ansatz reduziert den Aufwand für die Oberflächenvorbereitung und maximiert die Leistung dort, wo sie am meisten benötigt wird.
Planung für eine ordnungsgemäße Entlüftung
Entweichende Gase erzeugen einen enormen Druck in den Formhohlräumen. Und diese eingeschlossene Luft will unbedingt entweichen.
Ohne einen klaren Austrittsweg schaffen die unter Druck stehenden Gase schließlich neue: indem sie die Form an der Trennebene aufdrücken.
Eine ausreichende Entlüftung hilft in zweierlei Hinsicht, Lecks zu vermeiden:
- Senkt den Werkzeuginnendruck beim Füllen
- Reduziert den Bedarf an Klemmen
Eine sorgfältige Platzierung der Entlüftungsöffnungen und ein ausreichender Querschnitt sind das A und O. Positionieren Sie die Entlüftungsöffnungen am Ende der Füllmuster in Bereichen mit geringerer Packungsdichte.
Eine angemessene Größe verhindert auch Verstopfungen durch kleinere Abdeckungen. Als allgemeine Regel gilt, dass die Entlüftungstiefe etwa 70% der Wanddicke betragen sollte. Die Breite sollte etwa das 5-fache der Wanddicke betragen.
Die Entlüftungskanäle fügen sich nahtlos in die Wasserflussschleifen ein, ohne die Kühlung zu unterbrechen. Strategisch platzierte Entlüftungsöffnungen sorgen für ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Leistung und Formkomplexität.
Ausreichende Spannkraft aufbringen
Im Kampf zwischen Einspritzdruck und Schließkraft sucht sich der Kunststoff den Weg des geringsten Widerstands.
Und wenn die Schließkraft nachlässt, verlaufen diese Fließwege direkt durch die Trennebene der Form. Das überschüssige Material verfestigt sich dann und hinterlässt verräterische Grate.
Um eine angemessene Klemmkraft zu gewährleisten, müssen die Gesamtdrücke berechnet werden. Dann muss eine ausreichende Klammertonnage festgelegt werden, um ein Entweichen zu verhindern.
Beispielsweise übersteigen die Drücke aus der Einspritzfüllung, der Verpackung, der Materialzersetzung und anderen Quellen oft 5.000 psi. Die Gesamtkräfte beim Versuch, die Form zu öffnen, summieren sich schnell.
Als Faustregel gilt, dass mindestens das 1,5-fache des projizierten Werkzeuginnendrucks berücksichtigt werden sollte. Und nicht weniger als 3 Tonnen pro Quadratzoll entlang der Trennfuge.
Die Größe der Teile wird mehr als alles andere durch die Einspannmöglichkeiten begrenzt. Ein kreativer Umgang mit grundlegenden Dingen wie der Minimierung der projizierten Fläche reduziert die hohen Kosten, die mit moderner Hydraulik verbunden sind.
Niedrigere Spitzeneinspritzdrücke
Die Angabe einer ausreichenden Klemmkraft bietet einen ausreichenden Widerstand gegen das Entweichen von Kunststoff.
Doch zu hohe Einspritzdrücke überlasteten selbst die robustesten Klammern. Es entstehen Lecks. Kurze Schüsse. Blinken. Und andere Defekte.
Eine sorgfältige Prozessabstimmung hilft, Druckspitzen zu vermeiden und gleichzeitig eine vollständige Füllung der Kavität sicherzustellen.
Beginnen Sie mit der Auswahl von Harzen, deren Schmelzindex am besten zu Ihrer Anwendung passt. Die Viskosität der Thermoplaste wirkt sich direkt auf die resultierenden Einspritzdrücke aus.
Die spiralförmigen Strömungskanäle begünstigen dann eine allmähliche Füllung ohne problematische Auftreffpunkte des Springbrunnenstroms.
Die Umstellung von kalten auf isolierte oder beheizte Verteiler eliminiert praktisch die träge Schmelzeabgabe, die zu Kurzschlussfehlern an Teilen führt.
Und die Optimierung langsamer Einspritzgeschwindigkeiten, gefolgt von hohen Pack- und Haltestufen, fördert die Packung von Hohlräumen bei niedrigsten Drücken.
Alles dreht sich um präzise Kontrolle. Überwachungssensoren, die PID-Feedback liefern, führen automatisch Optimierungen durch und maximieren die Qualität.
Investieren Sie in blitzfreie Werkzeuge
Fragt man einen Gießer, was der sicherste Weg ist, um Grate absolut zu vermeiden, werden sie alle das Gleiche sagen:
Verzichten Sie auf Blitzlicht.
Ultrahochpräzisionswerkzeuge kosten zwar im Vorfeld wesentlich mehr, doch rechtfertigen einige Anwendungen die hohen Investitionen langfristig durch eine radikal verbesserte Leistung.
Wir sprechen hier von Toleranzen von unter 0,005", die über die gesamte Werkzeugbasis eingehalten werden. Submikron-Finish an Trennfugenbereichen. Geführte Komponenten, die Verschiebungen vollständig eliminieren.
Flash-free-Formen verfügen sogar über eine mehrstufige Entlüftung, die hohe Entgasungslasten bewältigt und gleichzeitig große und mikroskopisch kleine Lecks verhindert.
Für unternehmenskritische Gussanwendungen, bei denen Perfektion die einzige Option ist, halten gratfreie Werkzeuge bei richtiger Konfiguration, was sie versprechen. Seien Sie nur darauf vorbereitet, dass Sie im Gegenzug für unvergleichliche Fähigkeiten einen höheren Preis zahlen müssen.
Sorgfältige Kontrolle der Verarbeitungsbedingungen
Das Einstellen der Prozess-Sollwerte liegt ganz klar in der Verantwortung des Spritzgießers. Aber kleine Überkorrekturen, mit denen man versucht, vermutete Schwankungen auszugleichen, schaden mehr als sie nützen.
Druck. Temperatur. Geschwindigkeit. Sie alle erfordern eine kluge Feinabstimmung, um konkurrierende Bedürfnisse auszugleichen. Es ist entscheidend zu wissen, an welchen Knöpfen man wann drehen muss.
Wie bereits erwähnt, wird durch die Verringerung der Viskosität der Druck reduziert. Aber wenn man es zu weit treibt, kann das Material in kleinen Spalten leicht abplatzen. Oder es verbrennt und verschlechtert die mechanische Leistung.
Ebenso rechtfertigen kleinere Lecks scheinbar eine Verlängerung der Pack- und Haltezeiten. Längere Laufzeiten führen jedoch unnötigerweise zu Orientierungsproblemen in der Zukunft.
Verlassen Sie sich auf Daten und nicht auf Ihre Intuition, um die nächsten Schritte zu bestimmen. Sensoren, die Schwellenwerte anzeigen, lösen über Maschinenschnittstellen automatisch Sollwertanpassungen aus. Schnelle Tests verifizieren dann die Auswirkungen auf objektive Qualitätsmetriken.
Wenn man sich an die Grundlagen hält, können die Prozesse unabhängig von der Funktion reibungslos funktionieren. Ein Blick über den Tellerrand ermöglicht es, ein größeres Ökosystem zu bewerten und Entscheidungen mit Ergebnissen zu verbinden. Ein kohärentes Verständnis stimmt die Bemühungen aufeinander ab und optimiert die Ergebnisse in allen Abteilungen.
Entfernen von vorhandenem Flash
Trotz aller Bemühungen kann es vorkommen, dass sich Kunststoffgrate bilden. Zum Glück gibt es mehrere effiziente Methoden, um Grate nach dem Auswerfen von Teilen zu entfernen.
Das manuelle Beschneiden mit Klingen oder Feilen eignet sich hervorragend für Prototypen und Kleinserien. Es ist langsam, gewährleistet aber einen minimalen Materialabtrag bei kritischen Abmessungen. Einzigartige Vorrichtungsdesigns helfen bei der Positionierung an schwierigen Stellen.
Abrasive Medien wie Sand, die in Vibrationsschalen eingespritzt werden, sorgen für eine schnelle Entfernung großer Mengen von Graten. Die Teilesiebe sorgen für die richtige Partikelgröße, um nur den Grat zu entfernen, ohne die Integrität der Komponenten durch unbeabsichtigte allgemeine Ausdünnung zu beeinträchtigen. Obwohl sich preiswerte Systeme leicht skalieren lassen, sind Sicherheitsschilde für die Bediener ein absolutes Muss.
Für schwierige Materialien wie PEEK und SilikonDas kryogene Entgraten hat sich in letzter Zeit stark entwickelt. Die Teile werden in flüssigen Stickstoff getaucht, wobei nur die dünnen Überlappungsbereiche selektiv versprödet werden. Durch Vibration lassen sich die nun spröden Teile leicht ablösen, ohne dass der darunter liegende, noch verformbare Kunststoff beschädigt wird. In Anbetracht des exotischen Prozesses ist das Verfahren erstaunlich kostengünstig und erzeugt keinerlei Sekundärabfall, der entsorgt werden müsste.
Schlussfolgerung
Undichte Kunststoffteile sind zwar keine Seltenheit, aber sie sind auch nicht unvermeidlich. Die Anwendung der hier dargelegten Richtlinien trägt wesentlich dazu bei, das Abplatzen von Trennfugen selbst bei den anspruchsvollsten Anwendungen zu verhindern.
In einem ersten Schritt werden die Ursachen für die Leckagen untersucht. Die Beseitigung von Verunreinigungen oder Verschleiß in diesem frühen Stadium verlängert die Gesamtlebensdauer der Form erheblich.
Eine proaktive Wartung, gepaart mit kleineren Werkzeuganpassungen, stellt sicher, dass undichte Stellen nach der ersten Reparatur nicht wieder auftreten. Präzisionsbearbeitung mit Schwerpunkt auf Dichtungsflächen in Verbindung mit ausreichender Entlüftung verringert die Gefahr, dass Kunststoff unter Druck aus Hohlräumen entweicht.
Und für die härtesten Aufgaben, bei denen ein gratfreies Arbeiten die einzige Option ist, halten High-End-Werkzeuge ohne Gratbildung, was sie versprechen. Die unvergleichlichen Leistungsergebnisse sind zwar teuer, können aber bei bestimmten Programmen die Vorabinvestitionen rechtfertigen.
Letztendlich gewinnt man den Kampf gegen das Flashen in den meisten Fällen, wenn man sich an die Grundregeln hält. Aber wenn alles andere fehlschlägt, können einige effiziente Techniken zum Entfernen von Flashen Teile schnell wieder in den Normalzustand versetzen.
Jetzt sind Sie mit einem vollständigen Plan ausgestattet, um Kunststofflecks an der Quelle zu bekämpfen. Durch die Anwendung dieser Richtlinien werden die Auswirkungen des lästigen Blinkens auf die Produktionsabläufe erheblich reduziert. Die verbesserte Qualität und der höhere Durchsatz wirken sich unter dem Strich dramatisch aus.
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