Ein Leitfaden für die Herstellung von Kunststoffwerkzeugen und -formen

Kunststoffwerkzeug- und Spritzgussprojekte oder Kunststoffspritzguss ist ein präziser Herstellungsprozess, bei dem geschmolzene Harze in eine vorgefertigte Form eingespritzt werden. Dieses Verfahren wird in mehreren Branchen wie der Automobilindustrie und der Fertigung eingesetzt, da es sich ideal für die Herstellung großer Mengen von Kunststoffprodukten eignet.

Nachdem Sie nun eine Vorstellung davon haben, was die Herstellung von Kunststoffwerkzeugen und -formen ist, wollen wir uns die Besonderheiten der am Herstellungsprozess beteiligten Werkzeuge ansehen.

Was ist Spritzguss?

Eine Spritzgussform ist ein speziell angefertigtes Werkzeug, das im Kunststoffspritzgussverfahren verwendet wird, um geschmolzenen Kunststoff zu fertigen Artikeln zu formen. Diese Formen werden von Herstellern für spezielle Kunststoffwaren hergestellt.

Am häufigsten ist ein Zwei-Platten-Spritzgießwerkzeug. Spritzgussformen gibt es in einer Vielzahl von Formen und Größen. Die Spritzgussform (A-Platte) und die Auswerferform sind die beiden Hauptkomponenten des Zwei-Platten-Werkzeugs (B-Platte). Diese Platten werden zusammengeklemmt, nachdem sie an Platten befestigt wurden. Die Trennlinie ist eine natürliche Trennung oder Spaltung, die auftritt, wenn diese Platten zusammenkommen, um die Spritzgussform zu bilden.

Spritzgussform (A-Platte)

Geschmolzener Kunststoff wird von der Spritzeinheit durch die Spritzgussform (A-Platte) zur Spritzgussform transportiert. Die Angussbuchse ist die Öffnung oder der Eingang der Spritzgussform (A-Platte). Die Angussbuchse ist mit dem Anguss verbunden, der als Leitung für geschmolzenen Kunststoff dient, um die Angusskanäle zu erreichen. Läufer sind Tunnel oder Röhren, die den Anguss mit den Toren oder Öffnungen des Hohlraumbildes verbinden. Der geschmolzene Kunststoff wird durch Angusskanäle zum Kavitätsbild geführt.

Hohlraumbild

Das Hohlraumbild ist ein leerer Bereich innerhalb der Spritzgussform, der die gewünschte Form des Kunststoffprodukts erzeugt. In Spritzgießwerkzeugen finden sich einzelne oder mehrere Kavitäten.

Eine Einzelabdruck-Hohlform ist ein Spritzgusswerkzeug mit nur einem Kavitätsbild. Mehrfachabdruckhohlraumformen sind solche, die zwei oder mehr Hohlraumbilder aufweisen. Über einhundertachtundzwanzig Kavitätsbilder können in bestimmten Formen gefunden werden.

Die Auswerferform (B-Platte)

Die Austrittsstelle, durch die das Kunststoffprodukt aus der Spritzgießform ausgestoßen wird, ist die Auswerferform (B-Platte). Wenn das Kunststoffprodukt fertig ist, öffnet die Schließeinheit die Spritzgussform, indem sie die Auswerferform (B-Platte) von der Spritzgussform (A-Platte) wegschiebt. Kreisförmige Stifte, sogenannte Auswerferstifte, drücken das Kunststoffprodukt aus der Spritzgussform, wenn sich die Form öffnet. Spritzgussformen hinterlassen natürlich Abdrücke auf den Kunststoffobjekten, die sie herstellen.

Die Wände der Auswerferform (B-Platte) sind verjüngt, damit das Kunststoffprodukt richtig ausgeworfen werden kann. Dies wird als Entformungswinkel bezeichnet. Das Kunststoffprodukt kratzt an den Wänden der Auswerferform (B-Platte) und hat Schwierigkeiten beim Auswerfen, wenn kein Entformungswinkel vorhanden ist und die Wände einen 90-Grad-Winkel aufweisen. Dies könnte sowohl die Form als auch den geformten Kunststoff beschädigen. Der geformte Kunststoff wird leicht evakuiert, wenn die Wände keinen Kontakt haben, wodurch Luft einströmen und die Vakuumdichtung durchbrechen kann.

Der 3-stufige Werkzeugprozess

Die Herstellung von Kunststoffwerkzeugen und -formen umfasst drei verschiedene Systemprozesse, die geschmolzenen Kunststoff in die Kunststoffteile verwandeln, die Sie heute sehen.

Prozess 1: Verteilungssystem

Zunächst wird ein Schuss geschmolzenen Kunststoffs in die Spritzeinheit eingespritzt. Der Schließmechanismus schließt fest und hält die beiden Formteile vor dem Einspritzen zusammen. In der Spritzgussform ist nur Luft enthalten.

Über ein Verteilersystem im Werkzeug wird der geschmolzene Kunststoff von der Spritzeinheit in die Spritzgussform gefördert. Das Schussvolumen, der Einspritzdruck und die Einspritzleistung können alle verwendet werden, um die für dieses System erforderliche Zeit abzuschätzen.

Die Einspritzeinheit drückt geschmolzenen Kunststoff durch die Angussbuchse, den Anguss, durch die Kanäle, durch den Anschnitt und in das Kavitätsbild, indem sie Druck ausübt. Die Luft wird durch kleine Öffnungen aus der Form getrieben, während der geschmolzene Kunststoff das hohle Bild füllt.

Wenn die eingeschlossene Luft nicht freigesetzt wird, wird sie in die Ecken des Hohlraumbilds gedrückt, was zu Fehlern im Kunststoffprodukt führt. Es kann sogar Feuer fangen und das Plastik verbrennen. Die zähflüssige Kunststoffschmelze kann nicht durch die Entlüftungsöffnungen entweichen.

Aufgrund seiner geringen Größe härtet der Anguss zuerst aus und verhindert, dass geschmolzener Kunststoff in das hohle Bild fließt.

Prozess 2: Kühlsystem

Ein Kühlsystem ist in der Form enthalten, damit sich der Kunststoff schneller verfestigt. Die thermodynamischen Parameter des Kunststoffs sowie seine maximale Wandstärke können verwendet werden, um die für dieses System erforderliche Zeit vorherzusagen.

Direkt unterhalb der Innenansicht der Kammer sind Tunnel gebohrt. In die Tunnel werden Schläuche eingeführt und von einer externen Pumpe mit Kühlmittel, meist Wasser, gefüllt. Beim Durchströmen der Rohre nimmt das Kühlmittel Wärme aus dem geschmolzenen Kunststoff auf. Dadurch wird die ideale Temperatur in der Form für den effektivsten Härtungsprozess aufrechterhalten.

Der geschmolzene Kunststoff verfestigt sich beim Abkühlen zu seiner endgültigen Form. Gleichzeitig schrumpft der geschmolzene Kunststoff und haftet fest an der Auswerferform (B-Platte). Der gesamte Kühlvorgang dauert weniger als eine Minute.

Der geschmolzene Kunststoff kann sich verbiegen und brechen oder nicht richtig ausgeworfen werden, wenn er zu stark schrumpft. Beim Bau einer Spritzgussform muss die Schrumpfung berücksichtigt werden, die von der verwendeten Kunststoffmenge abhängt.

Prozess 3: Ausstoßsystem

Schließlich verfügt die Spritzgussform über einen Auswurfmechanismus, der es ermöglicht, das fertige Kunststoffobjekt zu entnehmen. Die Zeit, die das Spritzgusswerkzeug zum Öffnen, Entnehmen des Kunststoffprodukts und Schließen benötigt, kann verwendet werden, um die Zeit zu bestimmen, die für diese Technologie benötigt wird.

Wenn der geschmolzene Kunststoff erstarrt ist, öffnen Sie langsam die Form, um Luft einzulassen und die Vakuumdichtung zu brechen. Danach gleitet die Auswerferform (B-Platte) von der Spritzgussform (A-Platte) und wirft das fertige Kunststoffprodukt mit Auswerferstiften aus. Die Spritzgussform hinterlässt dauerhafte Abdrücke auf dem Kunststoffprodukt. Anschließend wird die Spritzgussform geschlossen und der Prozess beginnt von neuem.

Schlüssel zum Mitnehmen

Die Herstellung von Kunststoffteilen und Kunststoffwerkzeugen erfordert ein hohes Maß an Präzision, um die Anforderungen des Endverbrauchers an Leistung und Aussehen zu erfüllen. Kunststoff-Werkzeug- und -Spritzgussprojekte sind jedoch eine effiziente Möglichkeit, Komponenten in großem Maßstab mit minimalem Arbeitsaufwand herzustellen.

Während das Schmelzen von Kunststoffpellets und das Einspritzen in einen Formhohlraum ein einfacher Vorgang zu sein scheint, gibt es viele entscheidende Teile des Designs, der Werkzeuge und der Produktionsprozesse, die mit einem Spritzgießer zusammenarbeiten müssen, der versteht, wie er Ihre einzigartigen Anforderungen erfüllt.