Einfallstellen gehören zu den ärgerlichsten optischen und maßtechnischen Fehlern beim Spritzgießen. Ein Teil kann vollständig gefüllt aussehen, die Maschine stabil zu laufen scheinen und der Bediener den Nachdruck immer weiter erhöht haben, doch die Einfallstelle am Rippenansatz oder an der dicken Stelle tritt immer wieder auf.
Der Grund ist einfach, wird aber oft übersehen: Einfallstellen sind in der Regel kein Problem der Füllphase. Sie entstehen nach dem Abkühlen, wenn der dickere Bereich weiter schrumpft, aber nicht mehr genügend flüssiges Material aus dem Anguss- oder Verteilersystem aufnehmen kann.
Warum Einfallstellen nicht nur ein Problem des Packungsdrucks sind
Eine häufige erste Reaktion ist, den Nachdruck zu erhöhen oder die Haltezeit zu verlängern. Das kann helfen, solange der Zufuhrweg noch offen ist. Wenn die dünne Wand jedoch bereits erstarrt ist und den Schmelzekanal blockiert, kann zusätzlicher Druck den Bereich, der kompensiert werden muss, nicht erreichen.
Deshalb treten Einfallstellen häufig in der Nähe von Rippenwurzeln, Vorsprüngen, dicken Basen und Wandstärkenübergängen auf. Dünne Bereiche erstarren zuerst. Dicke Bereiche schrumpfen länger. Sobald der Übergang zwischen ihnen erstarrt, kann der dickere Bereich nicht mehr versorgt werden, und die Oberfläche zieht sich nach innen.
Beginnen Sie mit der Torposition und dem Zuführungsweg
Die Position des Angusses ist einer der wichtigsten Faktoren zur Vermeidung von Einfallstellen an der Form. Der Anguss sollte den letzten Bereich stützen, der kompensiert werden muss, insbesondere bei dicken Rippen oder tragenden Sockeln.
Die Größe des Angusskanals ist ebenfalls wichtig. Ist der Kanal zu eng, geht der Nachdruck verloren, bevor er den Hohlraum erreicht. Ein größerer und besser ausbalancierter Angusskanal kann die Kompensationseffizienz verbessern, insbesondere bei dickwandigen oder verstärkten Bauteilen.
Verwenden Sie ein dreistufiges Packungsprofil anstelle eines langen Hochdruckschritts
Ein einzelner hoher Packungsdruck kann neue Probleme verursachen. Er kann zu einer Überfüllung der leicht fließenden Bereiche führen, die inneren Spannungen erhöhen und Gratbildung verursachen, während der Bereich der Einfallstelle unterversorgt bleibt. Ein gestaffeltes Packungsprofil ist in der Regel besser kontrollierbar.
Phase 1: Hochdruck zur vollständigen Füllung des Hohlraums
Im ersten Schritt wird ein höherer Druck verwendet, oft etwa 80% bis 90% des in der Praxis eingestellten Drucks, um die Füllung abzuschließen und das Teil in einen nahezu vollständigen volumetrischen Zustand zu bringen.
Stufe 2: Mittlerer Druck für kontrollierte Kompensation
In der zweiten Stufe wird der Druck auf ein mittleres Niveau, oft um die 50% bis 60%, reduziert, sodass das Bauteil kompensiert werden kann, ohne dass überschüssiges Material in bereits verdichtete Bereiche gedrückt wird.
Phase 3: Niedriger Druck bis zum Einfrieren des Tors
Die dritte Stufe arbeitet mit einem niedrigeren Druck, oft um die 25% bis 30%, und hält diesen, bis das Gate einfriert.
Ermitteln Sie die Einfrierzeit des Tors mithilfe einer Teilegewichtskurve
Eine einfache Methode besteht darin, die Teile zu formen und dabei die Nachdruckzeit in kleinen Schritten, z. B. um 0,3 Sekunden, zu erhöhen und jedes Teil zu wiegen. Sobald sich das Gewicht des Teils nicht mehr erhöht, ist der Anguss effektiv fixiert.
Temperaturunterschiede in der Form zwischen dicken und dünnen Bereichen kontrollieren
Ein nützliches Verfahrensprinzip besteht darin, den dickwandigen Bereich etwas wärmer zu halten als den dünnwandigen, üblicherweise um etwa 5 bis 10 Grad Celsius, sofern dies durch das Form- und Harzsystem möglich ist. Dadurch wird die Erstarrung im dickwandigen Bereich gerade so weit verzögert, dass der Gießweg beim Nachfüllen erhalten bleibt.
Materialwechsel sind dann sinnvoll, wenn Form- und Prozessanpassungen nicht ausreichen.
Die Zugabe von Kurzglasfasern kann die Schrumpfung verringern, da die Fasern die Kontraktion des Polymers einschränken. Bei teilkristallinen Polymeren können Nukleierungsmittel ebenfalls hilfreich sein, indem sie die Kristallisation beschleunigen und gleichmäßiger gestalten.
Wie man überprüft, ob Einfallstellen tatsächlich beseitigt wurden
1. Den Bereich mit der Einfallstelle ausschneiden und den Abschnitt untersuchen.
Schneiden Sie den Problembereich durch und prüfen Sie ihn auf Hohlräume oder innere Schrumpfung.
2. Wiegen Sie 20 aufeinanderfolgende Teile.
Eine stabile Kompensation sollte geringe Gewichtsschwankungen bewirken. Ein enges Gewichtsfenster deutet darauf hin, dass die Angussverfestigungszeit und das Packungsprofil unter Kontrolle sind.
3. Verwenden Sie einen Kontaktbereichs- oder Übertragungstest
Bei lokalen Senkungsbereichen kann eine Markierungs- oder Kontaktprüfung zeigen, ob die Oberfläche tatsächlich gestützt und verdichtet ist.
Abschluss
Einfallstellen beim Spritzgießen sind nicht einfach nur ein Zeichen für zu niedrigen Druck oder Bedienungsfehler. Sie sind in der Regel die sichtbare Folge von verstopfter Materialzufuhr, ungleichmäßiger Wandstärke, ungleichmäßiger Kühlung und unkontrolliertem Schwinden nach dem Füllen des Formhohlraums.
Die wirksamsten Lösungen beginnen beim Speiseweg: Angusslage, Angussleistung, Nachdruckprofil, Angussverfestigungszeit und Werkzeugtemperaturzonierung.
