Was ist gasunterstütztes Spritzgießen?

Das Gasinnendruckspritzgießen ist ein innovatives Fertigungsverfahren, mit dem hohle Kunststoffteile hergestellt werden. Bei dieser Technik wird das herkömmliche Spritzgießen mit unter Druck stehendem Inertgas kombiniert, um die Qualität, Festigkeit, Oberflächenbeschaffenheit und vieles mehr der Teile zu verbessern.

Ich habe in letzter Zeit viele Fragen zum gasunterstützten Spritzgießen und seiner Funktionsweise erhalten. Als Profi Hersteller von Kunststoff-Spritzgussteilenwollte ich einen ausführlichen Bericht über diese neue Technologie geben.

Was ist gasunterstütztes Spritzgießen?

Das gasunterstützte Spritzgießen, manchmal auch als Gasinjektionsspritzgießen bezeichnet, ist eine modifizierte Version des herkömmlichen Spritzgießverfahrens. Der Hauptunterschied besteht darin, dass nach der teilweisen Füllung des Formhohlraums mit geschmolzenem Kunststoff ein Inertgas (normalerweise Stickstoff) wird unter hohem Druck eingespritzt.

Das unter Druck stehende Gas drückt dann den Kunststoff vollständig in die komplizierten Bereiche der Form. Wenn der Kunststoff zu erstarren beginnt, übt das Gas einen konstanten Druck aus, um das Material fest zu verpacken.

Dieser Gasdruck wird während der gesamten Abkühlphase aufrechterhalten. Schließlich entweicht das Gas, sobald das Teil ausreichend steif ist, was zu einem hohlen Innenraum führt.

Das gesamte Verfahren ermöglicht die Herstellung hohler, leichter Teile mit hervorragender Festigkeit, Oberflächengüte, Maßgenauigkeit und mehr. Bei richtiger Planung und Ausführung kann das Gasinnendruckverfahren einen entscheidenden Unterschied machen!

Wie das gasunterstützte Spritzgießen funktioniert

Nachdem Sie nun wissen, was das Gasinnendruckverfahren im Großen und Ganzen ist, wollen wir uns nun mit den Einzelheiten des Verfahrens befassen.

Es gibt fünf Hauptschritte:

1. Klemmen - Die Form schließt sich und klemmt zusammen, wie beim normalen Spritzgießen.
2. Füllen - Der geschmolzene Kunststoff füllt etwa 65-85% des Volumens des Formhohlraums, das so genannte Kurzschussvolumen.
3. Gaseinspritzung - Stickstoff-Hochdruckgas wird durch den Anguss, die Angusskanäle oder direkt in die Kavität in den geschmolzenen Kunststoff injiziert.
4. Gasdurchdringung - Das unter Druck stehende Gas drückt den Kunststoff vollständig in die komplizierten Extremitäten der Form.
5. Verpacken - Wenn der Kunststoff zu erstarren beginnt, hält der Gasdruck die Packung gegen die Formwände aufrecht. Dies geschieht während der gesamten Abkühlphase.

Kurz und bündig:

• Kunststoff füllt die Form halb aus
• Gas drückt den Kunststoff vollständig in die Form
• Gasdruck hält den Kunststoff während des Abkühlens an der Form
• Ergebnis: stabile, hohle und leichte Formteile

Wenn man diese Grundlagen versteht, versteht man auch, warum beim Gasinnendruckverfahren so hochwertige Kunststoffteile entstehen.

Arten des gasunterstützten Spritzgießens

Es gibt zwei Hauptarten des gasunterstützten Spritzgießens:

Interne Gasunterstützung

Dieses Verfahren ist gebräuchlicher. Das unter Druck stehende Stickstoffgas dringt über den Anguss oder das Angusssystem in den geschmolzenen Kunststoff ein. Es dehnt sich im Material aus und höhlt das innere Volumen aus.

Der konstante Gasdruck während der Erstarrung sorgt für die Stabilität der Teile. Dadurch werden Defekte wie Verzug verhindert und gleichzeitig enge Maßtoleranzen erreicht.

Die interne Gasunterstützung eignet sich sehr gut für das Spritzgießen großer, flacher Teile. Sie reduziert die Tendenz zum Verbiegen oder Verformen und sorgt so für Ebenheit.

Externe Gasunterstützung

Beim externen gasunterstützten Formen strömt das Gas in einen externen Kanal zwischen der Oberfläche des Teils und der Kernform. Anstatt einen inneren Hohlraum zu erzeugen, presst das Gas den Kunststoff gegen die Hohlform.

Wenn das Material erstarrt, wird es durch den gleichmäßigen Gasdruck genau an der Form gehalten. Dadurch wird sichergestellt, dass selbst die feinsten Formdetails auf den äußeren Kunststoffoberflächen abgebildet werden.

Das Spritzgießen mit externer Gasunterstützung eignet sich daher perfekt für makellose Oberflächenausführungen. Einfallstellen werden vollständig beseitigt und eine glatte, kosmetische Oberfläche erzielt.

Vorteile des gasunterstützten Spritzgießens

Nachdem Sie nun das Gasinnendruckverfahren verstanden haben, lassen Sie uns die wichtigsten Vorteile erörtern, die es bietet:

Überlegene Teilefestigkeit

Die Hohlprofile und Rippen, die beim Gasformverfahren möglich sind, verleihen trotz des geringeren Gewichts eine unglaubliche Festigkeit. Die geschickte Platzierung dieser strukturellen Verbesserungen sorgt für Steifigkeit und Haltbarkeit.

Niedrigere Herstellungskosten

Beim gasunterstützten Spritzgießen wird pro Teil weniger Kunststoff-Rohmaterial verbraucht, was direkt zu Kostensenkungen führt. Auch die kürzeren Zykluszeiten aufgrund der schnelleren Abkühlung steigern die Produktionseffizienz.

Komplexe Geometrien

Die Gasunterstützung vereinfacht die Herstellung komplexer Formen mit negativen Verformungen, Hinterschneidungen oder Tiefzügen, die sonst nur schwer spritzgegossen werden können.

Stabilität der Abmessungen

Die Stabilität, die durch den anhaltenden inneren Gasdruck entsteht, minimiert die Schrumpfung. Die Teile behalten ihre genauen Abmessungen bei, ohne sich zu verziehen oder zu verzerren.

Einwandfreie Oberflächenqualität

Das Gas hält den kühlenden Kunststoff gleichmäßig über selbst die kompliziertesten Formoberflächen. Dadurch werden Defekte wie Einfallstellen vermieden und eine erstklassige Oberflächengüte erzielt.

Gewichtsreduzierung

Das Aushöhlen von Abschnitten des Kunststoffteils mit Gas verringert das Gewicht. Dadurch können größere und dennoch leichtere Bauteile hergestellt werden.

Konsolidierte Teile

Die Gasdruckunterstützung ermöglicht die Kombination von zuvor separaten Spritzgussteilen zu einem einzigen Bauteil mit mehreren Merkmalen, indem Einsätze und Rippen integral geformt werden.

Verlängerte Lebensdauer der Werkzeuge

Die niedrigeren Spanndrücke verlängern die Lebensdauer der Werkzeuge und damit die Lebenszyklen der Formen. Dies reduziert die Wartungskosten und Produktionsausfallzeiten.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das Gasinnendruckspritzgießen die Herstellung leichter und hochfester Teile mit hervorragender Oberflächenqualität vereinfacht, indem es den Gasdruck nutzt.

In den kommenden Jahren wird das Gasinnendruckverfahren wahrscheinlich zunehmend eingesetzt werden, um die Grenzen des Spritzgießens zu erweitern! Lassen Sie es mich in den Kommentaren wissen, wenn Sie weitere Fragen haben.