Wie löst man die Schweißnaht beim Spritzgießen? Der endgültige Leitfaden

Schweißnähte, auch Stricknähte genannt, sind ein häufiger Fehler beim Spritzgießen, der sowohl das Aussehen als auch die Festigkeit von Kunststoffformteilen beeinträchtigen kann. Als Spritzgießer ist es wichtig zu wissen, was diese Fehler verursacht und wie sie vermieden werden können.

In diesem endgültigen Leitfaden werden Sie als Fachmann Hersteller von Kunststoff-Spritzgussteilenerfahren Sie alles, was Sie wissen müssen, um Probleme mit Schweißnähten zu lösen, einschließlich:

• Was sind Schweißnähte und wie entstehen sie?
• Die Auswirkungen von Schweißnähten auf Kunststoffteile
• Tipps zur Vermeidung von Schweißnähten
• Wie man vorhandene Schweißnähte repariert
• Fortschrittliche Lösungen für hartnäckige Schweißnahtprobleme

Was sind Schweißnähte und wie werden sie verursacht?

Wenn geschmolzener Kunststoff in einen Formhohlraum fließt, bewegt er sich in einer kontinuierlichen Fließfront. Wenn der Fluss auf ein Hindernis wie ein Loch, einen Vorsprung oder einen Kernstift trifft, teilt er sich in zwei separate Fließfronten auf, die um das Hindernis herumfließen. Wenn sich die Ströme auf der anderen Seite wieder treffen, sollen sie wieder zu einem einzigen kontinuierlichen Strom verschmelzen.

Wenn sich die beiden Fließfronten jedoch nicht richtig vermischen, bildet sich an der Stelle, an der sie aufeinandertreffen, eine sichtbare Linie, die so genannte Bindenaht. Der Kunststoff entlang der Bindenaht hat andere Materialeigenschaften als der umgebende Kunststoff.

Schweißnähte entstehen durch:

• Hindernisse im Strömungsweg wie Löcher, Rippen, Kanten usw. Diese teilen die Strömung in mehrere Fronten auf.
• Vorzeitige Abkühlung der Strömungsfronten, bevor sie sich wieder vereinigen. Dies verhindert eine ordnungsgemäße Verschmelzung.
• Eingeschlossene Gase zwischen den Strömungsfronten, wodurch sie getrennt bleiben.
• Ungleichmäßige Strömungsfronten Treffen bei unterschiedlichen Temperaturen/Geschwindigkeiten.

Die Auswirkungen von Schweißnähten auf Kunststoffteile

Schweißnähte können von einem kaum sichtbaren kosmetischen Problem bis hin zu einer erheblichen Beeinträchtigung der Festigkeit eines Kunststoffteils entlang der Schweißnaht reichen.

Einige mögliche Auswirkungen sind:

• Schwäche - Der Bereich der Schweißnaht hat eine deutlich geringere Festigkeit, wodurch die Teile bruchgefährdet sind.
• Spannungsrissbildung - Die Spannungen konzentrieren sich an der Schweißnaht, was die Gefahr der Rissbildung erhöht.
• Geringere Schlagzähigkeit - Schweißnähte haben in der Regel eine schlechte Schlagfestigkeit.
• Kosmetische Mängel - Schweißnähte können als Narbe auf der Kunststoffoberfläche sichtbar sein.

Für tragende oder sicherheitskritische Anwendungen sind die reduzierten mechanischen Eigenschaften entlang der Schweißnähte inakzeptabel.

Selbst bei unkritischen Anwendungen sollten Schweißnähte wegen kosmetischer Probleme oder erhöhter Bruchgefahr so weit wie möglich minimiert werden.

Tipps zur Verhinderung von Schweißnähten

Im Folgenden werden einige bewährte Verfahren vorgestellt, die von der Konstruktion bis zum Bau der Form berücksichtigt werden sollten, um Fehler an der Schweißnaht zu vermeiden:

Optimieren der Teilekonstruktion

• Gleichmäßige Wandstärke verwenden um gleichmäßige Strömungsfronten zu gewährleisten. Abweichungen von mehr als 25% sollten vermieden werden.
• Hindernisse minimieren wie Löcher, Rippen und Wanddickenänderungen entlang des Fließwegs.
• Platztore damit sich in kritischen, stark beanspruchten Bereichen keine gefährlichen Schweißnähte bilden. Simulieren Sie bei Bedarf die Befüllung.

Erstellen einer schweißlinienoptimierten Form

• Hindernisse minimieren durch Änderung der Bauteilanordnung, Konsolidierung der Lochpositionen usw.
• Verwenden Sie Heißkanal Systeme für eine bessere Temperaturkontrolle als bei Kaltkanälen.
• Angemessenheit sicherstellen Entlüftung in der Nähe der zu erwartenden Schweißnahtbereiche, um Gaseinschlüsse zu vermeiden.
• Polnische Hohlräume um Strömungshindernisse zu vermeiden, die zu ungleichmäßigen Strömungsfronten führen.

Einstellungen zum Einwahlverfahren

• Erhöhung Schmelz- und Formtemperaturen um den Fluss und die Verschmelzung zu verbessern, aber eine Verschlechterung zu vermeiden.
• Einspritzgeschwindigkeit erhöhen um den Hohlraum vor dem vorzeitigen Abkühlen zu füllen. Schneller ist besser.
• Packungsdrücke erhöhen um die Verschmelzung entlang der Schweißnaht zu verbessern.

Die sorgfältige Anwendung dieser Richtlinien während der Konstruktion, des Formenbaus und der Verarbeitung sollte es Ihnen ermöglichen, Teile zu produzieren, die frei von gefährlichen Schweißnahtfehlern sind.

Reparieren vorhandener Schweißnähte

Für bestehende Formen, die Teile mit Bindenahtfehlern produzieren, können Sie einige Prozessoptimierungen ausprobieren:

Schmelztemperatur

Eine Erhöhung der Schmelztemperatur kann das Fließen und die Haftung entlang der Schweißnaht verbessern. Überschreiten Sie jedoch nicht den für das Produkt angegebenen Temperaturbereich. Harz um Degradierungsprobleme zu vermeiden.

Einspritzgeschwindigkeit

Schnellere Füllvorgänge lassen der Schmelze weniger Zeit zum Abkühlen und halten die Schweißnaht heißer. Überschreiten Sie jedoch nicht die empfohlenen Geschwindigkeitsgrenzen.

Packungsdruck

Höhere Packungsdrücke schieben die beiden Schmelzfronten physisch zusammen und verbessern die Verbindung an der Schweißnaht. Wenden Sie den Druck jedoch schrittweise an.

Temperatur der Form

Etwas höhere Formtemperaturen verlangsamen die Abkühlung und ermöglichen eine bessere Verschmelzung. Drastische Änderungen können jedoch andere Fehler verursachen.

Gate-Sequenz

Wenn sich Schweißnähte immer im letzten zu füllenden Bereich bilden, kann eine Änderung der Anschnittöffnungsreihenfolge dazu führen, dass problematische Bereiche gefüllt werden, während die Schmelze noch heißer ist.

Mit diesen Anpassungen können Sie die Festigkeit der Schweißnaht ohne Änderungen an der Form oder den Werkzeugen verbessern. Die Änderungen sollten jedoch schrittweise vorgenommen und ihre Auswirkungen durch Messungen überprüft werden, bevor man sich auf neue Einstellungen festlegt.

Fortschrittliche Lösungen für hartnäckige Schweißnähte

Für schwierige Situationen, in denen Schweißnahtfehler trotz Korrekturversuchen fortbestehen, sind mehrere fortschrittliche Korrekturen möglich:

Poröse Einsätze

Die Verwendung von porösen Stahleinlagen ermöglicht eine Entlüftung direkt entlang der Schweißnaht, um zu verhindern, dass eingeschlossene Gase die Ströme trennen.

Registerkarte "Fluss

Ein aus dem Produkt herausragender Opferstreifen dient als Fließleiter und verbessert die Gleichmäßigkeit der Fließfront. Sie füllt sich zuletzt und nimmt die Schweißnaht mit, wenn sie in der Sekundärproduktion abgeschnitten wird.

Gas-Gegendruck

Das Einblasen von Inertgas wie Stickstoff zum "Zurückdrängen" vorrückender Schmelzefronten kann Probleme mit eingeschlossenem Gas verhindern, wenn die Entlüftung allein nicht ausreicht.

Wesentliche Änderung

Die Umstellung auf ein Harz mit besseren Fließeigenschaften oder geringerer Schrumpfung kann Probleme in der Schweißnaht auf Kosten der Materialleistung beseitigen.

Änderungen an der Form

Wenn alles andere fehlschlägt, kann es erforderlich sein, eine Patch-Platte zu schweißen, um die problematischen Fließwege "umzuleiten" oder problematische Einsätze zu ersetzen.

Diese fortschrittlichen Lösungen erfordern eine fachkundige Beurteilung der Werkzeugkonstruktion, der Materialeigenschaften und der Verarbeitungsdynamik. Wenden Sie sich an einen erfahrenen Spritzgussspezialisten, bevor Sie diese Lösungen ausprobieren, um den Erfolg sicherzustellen.

Zusammenfassung

Wie Sie sehen, können Bindenähte die Funktionalität und das Aussehen von Spritzgussteilen erheblich beeinträchtigen. Aber mit Wachsamkeit bei der Konstruktion und dem Formenbau sowie einer ordnungsgemäßen Verarbeitung lassen sich diese Fehler ganz vermeiden oder zumindest unschädlich machen.

Ein gewisses Maß an Versuch und Irrtum ist beim Einstellen einer Form zu erwarten, aber anhaltende Probleme mit Schweißnähten sollten eine erneute Überprüfung der Grundlagen der Teile- und Formkonstruktion erforderlich machen. In den seltenen Fällen, in denen Bindenähte einfach nicht vermieden werden können, kann eine gezielte Platzierung außerhalb von Bereichen mit hoher Belastung oder eine sekundäre Bearbeitung zur Beseitigung der Bindenähte erforderlich sein.

Wir hoffen, dass dieser Leitfaden Ihnen einen umfassenden Überblick über die Lösung von Bindenahtfehlern gegeben hat. Wie immer ist es sehr empfehlenswert, bei solchen Spritzgießproblemen auf Simulation und Expertenhilfe zurückzugreifen. Lassen Sie es mich in den Kommentaren wissen, wenn Sie weitere Tipps zur Lösung von Bindenähten haben!