Juni 2015

Spritzguss

GEWUSST WIE

Bei der Herstellung von Spritzgussteilen stellt sich die eine oder andere Herausforderung. Bereits bei der Konstruktion müssen ein paar Dinge bedacht werden. Beinahe alle Alltagsgegenstände werden vorwiegend aus Kunststoff produziert. Die meisten Teile davon werden wiederum mit dem Spritzgiessverfahren hergestellt. Doch was ist Spritzgiessen, bzw. Spritzguss genau? Hierbei wird der heisse, flüssige Kunststoff mit hohem Druck in eine Form gespritzt. Nach Erstarren des Kunststoffs kann die Form geöffnet und das fertige Teil herausgenommen werden. Und wo ist es sinnvoll, ein Teil im Spritzgiessverfahren herzustellen? Gespritzte Teile finden überall Anwendung, wo grosse Stückzahlen gefragt sind. Die Wirtschaftlichkeit ist abhängig von der Teilekomplexität und der Seriengrösse. Welche Vorteile bietet mir Spritzgiessen gegenüber einer mechanischen Fertigung?

3 REGELN

Es führen bekanntlich viele Wege nach Rom. Doch unter Beachtung einiger weniger Regeln, nämlich 3, erreicht man das Ziel am besten und es passieren keine Fehler. Bei grösseren Stückzahlen lassen sich die Fertigungskosten und die Fertigungszeit extrem verringern, da nur eine Form gebaut werden muss. Danach kann man im Minutentakt komplexe Teile fertigen. Ausserdem sind der Gestaltung und dem Design des Teils praktisch keine Grenzen gesetzt. Es können ohne Problem Freiformen realisiert werden.

Trotz den oben genannten Vorteilen gibt es einige Punkte, auf die bei der Konstruktion von einem Spritzgussteil geachtet werden muss. Die wichtigsten werden hier erklärt:

1. Entformbarkeit:
Da der Kunststoff nach dem Einspritzen in der verschlossenen Form (Werkzeug) erstarrt, muss darauf geachtet werden, dass man das Werkzeug wieder öffnen kann. Meistens wird ein Werkzeug verwendet, welches aus 2 Hälften besteht. Beim Öffnen des Werkzeugs wird die eine Hälfte in einer bestimmten Richtung (Öffnungsrichtung) von der anderen Hälfte abgehoben. Es muss also gewährleistet sein, dass keine Werkzeughälfte an der anderen Werkzeughälfte oder am Spritzgussteil einhakt. Ist es nicht möglich, ein Teil so zu konstruieren, dass es mit nur einer Öffnungsrichtung entformt werden kann, so hat man die Möglichkeit, Schieber einzusetzen. Mit diesen Schiebeelementen kann man einzelne Geometrien, zum Beispiel einen Schraubendom, in einer anderen Richtung entformen. Die Schieber verteuern jedoch das Werkzeug erheblich.

2. Ausformschräge:
Um zu verhindern, dass sich beim Öffnen des Werkzeugs Flächen des Teils und des Werkzeugs aneinander reiben, was die Oberflächenqualität vermindert, muss man Ausformschrägen anbringen. Das heisst, alle Flächen, welche parallel zur Ausformrichtung verlaufen, müssen geneigt werden. Empfohlen wird je nach Material und Oberfläche ein Winkel von ca. 0,5° bis 1,5°.

3. Wandstärke:
Nehmen wir an, wir giessen flüssigen Kunststoff in ein Trinkglas und füllen es bis oben auf. Was passiert? Während der Kunststoff im äusseren Bereich des Glases schon vollständig abgekühlt und erstarrt ist, ist es im Innern noch warm. Doch nach einiger Zeit erkaltet auch der Kunststoff im Innern. Da sich das Material beim Abkühlen zusammenzieht, entstehen Spannungen. Diese führen dazu, dass sich das Teil verzieht und nicht die gewünschte Form hat. Genauso verhält sich der Kunststoff im Werkzeug. Darum wird darauf geachtet, keine „gefüllten“ Teile zu konstruieren, sondern das Teil aus Wänden und Rippen aufzubauen.

Möchten Sie gerne mehr über das Spritzgiessen und dessen Vorteile erfahren und dieses Fertigungsverfahren auch für eigene Produkte einsetzen? Das Team der Gimelli Engineering AG berät Sie gerne und wird das Maximum aus Ihrem Produkt herausholen!