Was ist die Schusskapazität beim Spritzgießen? Der vollständige Leitfaden

Die Schusskapazität, auch bekannt als Einspritzkapazität, ist ein entscheidendes Konzept für jeden, der sich mit dem Spritzgießen beschäftigt. Die Kenntnis der Schusskapazität hilft Ihnen, häufige Probleme wie Unterfüllung, schlechte Prozesssteuerung und Materialverschlechterung zu vermeiden.

In diesem vollständigen Leitfaden finden Sie als Fachmann Hersteller von Kunststoff-Spritzgussteilenbeginnen wir mit den Grundlagen:

• Was ist die Schusskapazität?
• Warum die Schusskapazität wichtig ist
• Berechnung der Schussgröße

Wir befassen uns auch mit fortgeschritteneren Themen wie:

• Auslastung der Schießanlage
• Faktoren, die die Größe des Produktschusses beeinflussen
• Unterschiedliche Konzepte von Spritzeinheiten

Lassen Sie uns eintauchen.

Was ist die Schusskapazität beim Spritzgießen?

Die Schusskapazität (oder Einspritzkapazität) ist die Höchstmenge an Material die in einem Zyklus in eine Form gespritzt werden können.

Sie bezieht sich insbesondere auf das Gesamtgewicht oder -volumen des Materials, das die Einspritzschnecke pro Schuss fördern kann.

Die Schusskapazität wird in der Regel in Tonnen gemessen:

• Kubikzentimeter (cc)
• Kubikzoll (in3)
• Unzen (oz)
• Gramm (g)

Eine Spritzgießmaschine kann zum Beispiel eine Schusskapazität von 8 Unzen oder 266 Gramm haben.

Dieses maximale Schussgewicht/Volumen hängt von folgenden Faktoren ab:

• Die Größe der Einspritzschnecke
• Verfügbarer hydraulischer Druck

Nun wollen wir uns ansehen, warum die genaue Berechnung der Schusskapazität so wichtig ist.

Warum es wichtig ist, die Schusskapazität zu verstehen

Die richtige Schussgröße ist wichtig, um verschiedene Probleme beim Spritzgießen zu vermeiden:

1. Materialverschlechterung

Kleine Schussgrößen (weniger als 20% Fassungsvermögen) führen oft zu lange Verweilzeiten.

Lange Verweilzeiten können das Polymer durch Überhitzung, Oxidation oder sogar Verbrennung zersetzen. Dies führt zu:

• Verfärbte Teile
• Schwache Teile
• Teile mit Geruch

2. Unterfüllung

Eine unzureichende Schussgröße bedeutet, dass nicht genug Material vorhanden ist, um die Form vollständig zu füllen.

Diese Unterfüllung hinterlässt einen ungefüllten Bereich im Inneren des Teils, was zu kosmetischen Problemen führt.

3. Blinkend

Andererseits liefern große Schrotmengen (über 65% Fassungsvermögen) überschüssiges Material.

Das zusätzliche Material sickert aus der Form und verursacht blinkend - Überschüssiger Kunststoff wird am fertigen Teil angebracht.

4. Schlechte Prozesskontrolle

Sowohl kleine als auch große Schussgrößen machen es extrem schwierig, Faktoren wie Temperatur und Druck zu kontrollieren.

Dies führt zu Inkonsistenzen zwischen Zyklen und Ausschuss.

Gehen wir nun durch, wie Sie die Schussgröße für Ihre Anwendung berechnen.

Wie berechnet man die Schussgröße beim Spritzgießen?

Um die optimale Schussgröße zu ermitteln, müssen Sie Folgendes berücksichtigen:

1. Volumen des Einspeisesystems
2. Teilmenge
3. Polymer-Schrumpfung
4. Auswirkungen von Zusatzstoffen

Hier ist die Grundformel:

Produkt-/Formteilgröße = Volumen des Zuführsystems + Teilevolumen + Schrumpfung

Die wichtigsten Elemente des Fütterungssystems sind:

• Fichte: Befestigt das Kanalsystem an der Maschinendüse
• Läufer: Liefert Material von der Fichte zu den Toren
• Pforten: Flusskontrolle in den Hohlräumen

Schauen wir uns die einzelnen Faktoren genauer an:

Einspeisesystem Volumen

Das Fütterungssystem umfasst die Fichte, die Kufen und die Gatter.

Berechnen Sie das Volumen der einzelnen Komponenten des Fütterungssystems auf der Grundlage ihrer Abmessungen.

Ein Läufer mit einem Querschnitt von 8 mm x 3 mm und einer Länge von 35 mm hätte zum Beispiel ein Volumen von:

Volumen = Querschnitt x Länge
= 8 mm x 3 mm x 35 mm = 840 mm3 (0,84 cc)

Addieren Sie die Volumina der Fichte, der Ausläufer und der Tore, um das Gesamtvolumen des Futtersystems zu erhalten.

Teil Volumen

Wenn Sie ein Teil entwerfen oder auswählen, achten Sie auf das Volumen der Hohlräume.

Ein würfelförmiges Teil mit den Maßen 25 mm x 25 mm x 25 mm hat zum Beispiel ein Volumen von:

Volumen = Länge x Breite x Höhe
= 25 mm x 25 mm x 25 mm = 15,625 mm3 (15,65 cc)

Die genaue Bestimmung des Volumens ist von entscheidender Bedeutung, daher sollten Sie bei Bedarf mit Ihrem Formenbauer zusammenarbeiten.

Polymer-Schrumpfung

Wie wir wissen, schrumpfen Polymere beim Abkühlen. Stellen Sie sicher, dass diese Volumenverringerung berücksichtigt wird.

Zum Beispiel, Polypropylen (PP) schrumpft beim Erstarren um 2%.

Wenn unser Teil also ein Volumen von 15,65 cm³ hat, würden wir erwarten, dass es auf schrumpft:

15,65 cm³ x 0,02 = 0,313 cm³

Das Ausmaß der Schrumpfung hängt stark vom jeweiligen Material ab. Wenden Sie sich an Ihren Harzlieferanten, um eine genaue Zahl zu erhalten.

Auswirkungen von Zusatzstoffen

Füllstoffe, Verstärkungsstoffe, Farbstoffe und andere Additive verändern die Dichte und Viskosität des Polymers.

Berücksichtigen Sie bei der Bestimmung der Schussgröße sorgfältig die Zusatzstoffe, um Überraschungen zu vermeiden!

Alles unter einen Hut bringen

Nehmen wir zum Beispiel an, wir müssen die Schussgröße für ein PP-Teil mit herausfinden:

• Volumen des Zufuhrsystems: 25 cc
• Teilvolumen: 15,65 cc
• 2% Schrumpfung: 0,313 cc

Unsere Gesamtschussgröße wäre:

Schussgröße = Volumen des Zuführsystems + Volumen des Teils + Schrumpfung

= 25 cm³ + 15,65 cm³ + 0,313 cm³ = 40,96 cm³.

Diese Zahl gibt die gesamte Schussgröße in Kubikzentimetern an.

Als Nächstes befassen wir uns mit der Ausnutzung der Schusskapazität - oder damit, wie viel von Ihrem Fass Sie füllen sollten.

Ausnutzung der Schusskapazität beim Spritzgießen

Allgemeine Leitlinien empfehlen:

• Handelsübliche Harze (PP, PE): Verwenden Sie 20-80% der gesamten Schusskapazität
• Technische Harze (Nylon, ABS): 30-50% der gesamten Schusskapazität verwenden

Dadurch werden Probleme mit langen Verweilzeiten oder überschüssigem Material in der Trommel vermieden.

Nehmen wir zum Beispiel an, unser Lauf hat eine Gesamtschusskapazität von 100 cc.

Bei Polypropylen sollte die Schussgröße zwischen 20 und 80 cm³ liegen.

Und für ABS zwischen 30-50 cm³.

Wenn Sie planen, verschiedene Materialien zu verwenden, sollten Sie mehrere Fassgrößen kaufen, um flexibel zu sein.

Sehen wir uns nun einige der Faktoren an, die bestimmen, wie viel Material Sie in die Form einspritzen können.

Welche Faktoren wirken sich auf die Größe der Produktkugeln aus?

Die Größe der Produktaufnahme hängt stark davon ab:

1. Abmessungen des Einspeisesystems

Die Größe und das Design von Komponenten wie Angüssen, Angusskanälen und Anschnitten bestimmen, wie viel Material in die Hohlräume gelangen kann.

Die Optimierung dieser Wege bedeutet, dass weniger Material im Zufuhrsystem hängen bleibt.

2. Anzahl der Hohlräume

Je mehr Kavitäten Ihre Form hat, desto mehr Material wird benötigt. Achten Sie darauf, wie sich Änderungen der Kavitätenzahl auf die Schussgröße auswirken.

3. Materialeigenschaften

Wie bereits erwähnt, bestimmen das gewählte Harz und etwaige Additive die volumetrische Schrumpfung und die Viskosität, die sich beide auf die Berechnung der Schussgröße auswirken.

4. Anforderungen an die Verpackung

Wenn die Anwendung enge Maßtoleranzen erfordert, müssen Sie in der Regel mehr Material verwenden, um die Schrumpfung nach dem Gießen zu berücksichtigen.

Berücksichtigen Sie sorgfältig alle Anforderungen an Präzision und Stabilität.

Der erste Schritt besteht darin zu verstehen, was die Größe des Produktschusses ausmacht. Als Nächstes wollen wir uns die Injektionseinheit ansehen, die diesen Schuss vorbereitet und abgibt.

Spritzeinheitskonzepte für die Bereitstellung von Schussleistung

Die Injektionseinheit ist zuständig für:

1. Erhitzen und Schmelzen des Harzes
2. Mischen des Polymers
3. Einen konsistenten Schuss in die Form abgeben

Dies ist schwierig bei Polymeren wie Fluorpolymeren, bei denen es Probleme gibt:

• Wärmeleitfähigkeit
• Spezifische Wärme
• Viskosität der Schmelze

Es gibt einige gängige Konfigurationen von Einspritzsystemen:

1. Einstufiger Plunger oder Stößel

Verwendet einen Kolben zum Einspritzen von Material ohne Vorbehandlung. Einfach, aber ineffizient beim Erhitzen und Mischen.

2. Zweistufiger Widder

Versuche, die Leistung der einzelnen Stufen zu verbessern, sind jedoch nach wie vor unwirksam.

3. Schraube mit einer Stufe

Schnecke sorgt für Mischen/Heizen. Die Ramme sorgt für den Druck zur Injektion.

4. Schraube/Bolzen-Kombination

Die fortschrittlichste Option. Optimiert für Heizung/Mischung (Schnecke) und Einspritzdruck (Stempel).

Trotz konzeptioneller Unterschiede werden die Spritzeinheiten nach demselben Prinzip bewertet:

• Maximaler Einspritzdruck
• Verfügbares Injektionsvolumen

Berücksichtigen Sie diese Angaben bei der Auswahl eines Systems.

Nachdem Sie nun die Grundlagen der Schusskapazität verstanden haben, lassen Sie uns noch einmal einige wichtige Punkte zusammenfassen.

Schlussfolgerung und Zusammenfassung

Die Bestimmung der Schussgröße und die entsprechende Kapazität des Zylinders sind entscheidend für den Erfolg des Spritzgießens.

Um es kurz zu machen:

• Die Schusskapazität ist das maximale Material pro Schuss in Kubikzentimetern oder anderen Einheiten.
• Vermeiden Sie Probleme mit Materialverschlechterung, Gratbildung und Prozesskontrolle
• Sorgfältige Berechnung des Zufuhrsystems, der Teile und der Schrumpfungsmengen
• Typische Schussauslastung ist 20-80% für Basisharze

Ich hoffe, dieser Leitfaden hat Ihnen einen guten Überblick über die Schusskapazität beim Spritzgießen gegeben. Bitte lassen Sie mich wissen, wenn Sie weitere Fragen haben!