Maschine
Prozessparameter
Die wichtigsten Stellgrößen an der Spritzgießmaschine, in der Reihenfolge, in der man sie beim Einfahren eines Werkzeugs typischerweise betrachtet.
MassetemperaturTemperatur der Schmelze, nicht der Zylinderzonen. Messung mit Einstechfühler im Luftschuss. Zu hoch: Abbau und Zersetzung. Zu niedrig: Füllprobleme, hohe Spannungen.
ZylindertemperaturprofilÜblich ist ein ansteigendes Profil vom Einzug zur Düse. Bei langen Verweilzeiten und schersensiblen Werkstoffen ein flaches Profil; bei großem Hub teils fallend. Einzugszone gekühlt, damit das Granulat nicht vorzeitig aufschmilzt.
WerkzeugtemperaturBestimmt Oberflächengüte, Kristallisation, Spannungen und Zykluszeit. Gemessen an der Kavitätsoberfläche, nicht am Temperiergerät.
VerweilzeitDosiervolumen im Zylinder ÷ Schussvolumen × Zykluszeit. Ziel: 2–6 min. Faustregel Dosierweg 1–3 × Schneckendurchmesser; darunter Gefahr von Schädigung durch lange Verweilzeit, darüber ungleichmäßige Schmelze.
EinspritzgeschwindigkeitSo schnell wie nötig, so langsam wie möglich. Hohe Geschwindigkeit verbessert Bindenähte und Oberfläche, riskiert aber Brandstellen und Freistrahl. Oft als Profil gefahren.
UmschaltpunktWechsel von geschwindigkeits- auf druckgeregelte Phase. Sinnvoller Ausgangspunkt sind etwa 95–98 % Volumenfüllung, der genaue Wert wird am Teil ermittelt (Füllstudie). Zu spät: Grat und Überspritzung. Zu früh: Einfallstellen.
Nachdruck und NachdruckzeitGleicht die Volumenschwindung aus. Als Faustregel oft 40–80 % des Einspritzdrucks; maßgeblich ist der spezifische Druck in der Schmelze, der je nach Maschine (Übersetzung Hydraulik/Schmelze) und Druckverlusten im Anguss verschieden ist. Die Nachdruckzeit wird über den Siegelpunkt bestimmt: Teilgewicht über die Nachdruckzeit auftragen; wo es nicht mehr steigt, ist der Anschnitt eingefroren.
MassepolsterRestschmelze vor der Schnecke nach dem Nachdruck. Typisch 3–10 % des Dosierwegs; muss konstant bleiben. Polster null heißt, der Nachdruck wirkt nicht.
StaudruckGegendruck beim Dosieren, typisch 50–150 bar spezifisch. Verbessert Homogenität und Farbverteilung; zu hoch erhöht Scherung und Faserbruch.
UmfangsgeschwindigkeitSchneckenumfangsgeschwindigkeit (v = π · D · n). Übliche Einstellwerte: Polyolefine 0,3–0,5 m/s (höchstens etwa 0,6 m/s), technische Kunststoffe 0,1–0,3 m/s, thermisch besonders empfindliche Werkstoffe wie PVC-U unter 0,15–0,2 m/s; bei glasfasergefüllten Typen niedriger, um Faserbruch zu begrenzen. Alle Werte sind Orientierungswerte, die Herstellerangabe der Type hat Vorrang. Zu hohe Werte erzeugen Scherwärme und schädigen das Material. Die Dosierzeit so legen, dass das Dosieren kurz vor Ende der Kühlzeit fertig ist.
KühlzeitMeist der längste Abschnitt im Zyklus, wächst mit dem Quadrat der Wanddicke. Teil muss formstabil genug zum Entformen sein.
Beim Einfahren immer nur einen Parameter auf einmal ändern und nach jeder Änderung einige Zyklen abwarten, bis sich der Prozess stabilisiert hat.
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