Prinzip des Spritzgießens von Hartmetallformen: Die Form verfügt über einen Füllhohlraum, der über ein Angusssystem mit dem geschlossenen Hohlraum der Spritzgussform verbunden ist. Beim Spritzgießen wird zunächst das feste Formmaterial in den Füllhohlraum gegeben und erhitzt, um es in einen viskosen Fließzustand zu überführen. Anschließend wird die Kunststoffschmelze im Füllhohlraum der Presse mit einem speziellen Kolben unter Druck gesetzt, sodass sie die Form passiert. Das Gießsystem gelangt in den geschlossenen Hohlraum der Form und führt eine Fließfüllung durch. Sobald die Schmelze den Hohlraum gefüllt hat und der Druck entsprechend gehalten und verfestigt ist, kann die Form geöffnet und das Produkt entnommen werden. Spritzgießen wird derzeit hauptsächlich für Duroplastprodukte eingesetzt.
Im Vergleich zum Formpressen wird beim Spritzgießen von Hartmetallformen der Kunststoff vor dem Einbringen in die Kavität plastifiziert. Dadurch ist der Formzyklus kurz, die Produktionseffizienz hoch und die Kunststoffteile weisen eine hohe Maßgenauigkeit, eine gute Oberflächenqualität und keine Grate auf. Sehr dünn; es können Kunststoffteile mit kleinen Einsätzen, tiefen Seitenlöchern und komplexere Kunststoffteile geformt werden; es wird mehr Rohmaterial verbraucht; die Schrumpfungsrate beim Spritzgießen ist höher als die Schrumpfungsrate beim Formpressen, was die Genauigkeit der Kunststoffteile beeinträchtigt, aber bei Kunststoffteilen aus Pulverform hat das Füllen mit Formfüllern wenig Einfluss; die Struktur der Spritzgussform aus Hartmetall ist komplexer als die der Formpressform, der Formdruck ist höher und der Formvorgang ist schwieriger. Spritzgießen wird nur verwendet, wenn das Formpressen die Produktionsanforderungen nicht erfüllen kann. Spritzgießen eignet sich zum Formen von duroplastischen Kunststoffteilen mit komplexen Formen und vielen Einsätzen.
Zu den wichtigsten Prozessparametern beim Spritzgießen von Hartmetallformen zählen Formdruck, Formtemperatur und Formzyklus usw. Sie alle hängen von Faktoren wie Kunststoffart, Formstruktur und Produktbedingungen ab.
(1) Der Formdruck bezeichnet den Druck, den die Presse über die Drucksäule oder den Kolben auf die Schmelze in der Zuführkammer ausübt. Da beim Durchlaufen des Angusssystems ein Druckverlust auftritt, ist der Formdruck beim Druckspritzen in der Regel zwei- bis dreimal so hoch wie beim Formpressen. Der Formdruck von Phenol- und Aminoplastpulver beträgt üblicherweise 50–80 MPa, wobei höhere Drücke 100–200 MPa erreichen können; bei Kunststoffen mit Faserfüllstoff liegt er bei 80–160 MPa; bei Niederdruck-Verpackungskunststoffen wie Epoxidharz und Silikon bei 2–10 MPa.
(2) Die Formtemperatur der Hartmetallform setzt sich aus der Materialtemperatur in der Füllkammer und der Form selbst zusammen. Um eine gute Fließfähigkeit des Materials zu gewährleisten, muss die Materialtemperatur um 10–20 °C unter der Vernetzungstemperatur liegen. Da der Kunststoff beim Durchlaufen des Gießsystems einen Teil der Reibungswärme aufnehmen kann, kann die Temperatur der Füllkammer und der Form niedriger sein. Die Formtemperatur beim Spritzgießen ist üblicherweise 15–30 °C niedriger als beim Formpressen und liegt in der Regel bei 130–190 °C.
(3) Der Spritzgusszyklus von Hartmetallformen umfasst die Zuführzeit, die Formfüllzeit, die Vernetzungs- und Aushärtezeit, die Entformungszeit zum Entnehmen der Kunststoffteile und die Formreinigungszeit. Die Füllzeit beim Spritzgießen beträgt üblicherweise 5 bis 50 Sekunden. Die Aushärtezeit hängt von der Kunststoffart, der Größe, Form, Wandstärke, den Vorwärmbedingungen und der Formstruktur des Kunststoffteils ab und beträgt üblicherweise 30 bis 180 Sekunden. Beim Spritzgießen muss der Kunststoff vor Erreichen der Aushärtetemperatur eine höhere Fließfähigkeit aufweisen und nach Erreichen der Aushärtetemperatur eine schnellere Aushärtegeschwindigkeit aufweisen. Zu den gängigen Materialien für das Spritzgießen gehören Phenolkunststoffe, Melamin, Epoxidharz und andere Kunststoffe.
Veröffentlichungszeit: 18. September 2024
