Spritzguss ist das Herzstück der modernen Fertigung. Dieses Herstellungsverfahren ist äußerst effektiv bei der Herstellung großer Mengen identischer Teile. Es ist das Verfahren der Wahl für viele Konsumgüter aus Kunststoff. Das Konzept des Spritzgießens ist einfach, aber die Ausführung ist ein komplexes technisches Meisterwerk, das oft viele Schritte und Überlegungen erfordert.

Inhaltsverzeichnis

In diesem Artikel untersuchen wir, was Spritzgießen ist, welche Schritte in den Prozess eingebunden sind, welche verschiedenen Arten des Spritzgießens es gibt und welche Materialien üblicherweise verwendet werden. Wir werden uns auch mit der großen Herausforderung befassen, Teile für diesen Formprozess zu entwerfen. Wenn Sie sich für das Spritzgießen interessiert haben, beantworten wir im Folgenden viele Ihrer Fragen.

Was ist Spritzguss?

Spritzgießen ist ein Verfahren zur Herstellung von Teilen mithilfe einer Form, in die geschmolzenes Material unter sehr hohem Druck eingespritzt wird. Der geschmolzene Kunststoff nimmt die in die Form geschnittenen Formen an und behält die Form nach dem Abkühlen oder Aushärten. Beim Spritzgießen können viele Materialien verarbeitet werden, darunter Thermoplaste, Duroplaste und Elastomere.

Spritzgießmaschinen mit geschlossenen Formen arbeiten. Das bedeutet, dass die Form während des Einspritzvorgangs bereits geschlossen ist. Das Ergebnis ist, dass durch Spritzgießen komplexere und präzisere Teile hergestellt werden können. Der Prozess verschwendet auch weniger Material.

Spritzgussform

Eine einzige Kunststoffspritzgussform kann mit diesem Herstellungsverfahren Tausende oder Millionen Teile herstellen. Aufgrund der komplexen Werkzeuge, die zur Erreichung dieser Produktionsgröße erforderlich sind, sind die Vorlaufkosten beim Spritzgießen jedoch deutlich höher als bei anderen Herstellungsverfahren. 

Das Spritzgussverfahren

Kunststoff-Spritzguss

Es gibt verschiedene Variationen dazu Spritzgussprozess. Alle diese Prozesse folgen jedoch typischerweise ähnlichen Schritten, die sich an der Konstruktion von Spritzgießmaschinen orientieren.

Spritzgießmaschinen bestehen aus drei Hauptabschnitten. Diese sind:

  • Die Spritzeinheit
  • Die Form
  • Die Spanneinheit

Wie der Name schon sagt, ist es die Einspritzeinheit, die das geschmolzene Material in die Form drückt. Es besteht jedoch auch aus Teilen, die das Material fördern und schmelzen, bei dem es sich in der Regel um Kunststoffpellets handelt. 

Die Form besteht aus zwei oder mehr Teilen, auf denen die Form des hergestellten Teils maschinell bearbeitet wurde. Das Material wird in die Form eingespritzt, wo sich das Teil formt und verfestigt, bevor es ausgeworfen wird. 

Die Schließeinheit öffnet und schließt das Werkzeug in regelmäßigen Abständen. Die Einheit wird geschlossen, um mit dem Einspritzen des Materials und der Formung des Teils zu beginnen, und öffnet sich, wenn das Teil zum Auswerfen bereit ist. 

Der Formprozess kann in den folgenden Schritten zusammengefasst werden.

Schritt 1: Formenerstellung

Die zum Spritzgießen verwendeten Formen können je nach Endteil relativ einfach oder sehr komplex sein. Eine Kunststoffspritzgussform könnte nichts anderes als eine Kavität und ein Kern sein. Es kann auch recht komplex sein und den Einsatz von Einsätzen, seitlichen Nocken und anderen Funktionen erfordern. 

CNC-Fräser

Die Form muss vor Beginn der eigentlichen Herstellung aus einem geeigneten Material entworfen und bearbeitet werden.   

Schritt 2: Schließen der Form

Beim Spritzgießen wird eine geschlossene Form verwendet. Das bedeutet, dass die Form vor dem Einbringen des Materials geschlossen werden muss. Die Schließeinheit verschließt die beiden Werkzeughälften dicht.

Schritt 3: Materialzuführung

Sofern ein geeignetes Material ausgewählt wurde, wird das Material in den Trichter der Spritzeinheit gegeben. Es kann mit geeigneten Zusatzstoffen wie Farbstoffen, Fasern, Weichmacher, Treibmittel und Schmiermittel.

Neben dem Trichter verfügt die Einspritzeinheit auch über eine sich hin- und herbewegende Schnecke in einem beheizten Zylinder. Die Materialien werden gemischt und durch die Schnecke gefördert. Sie werden durch die Hitze und den Druck im Inneren des Fasses geschmolzen.

Die Abmessungen der Schnecke und des Zylinders sind so ausgelegt, dass der Druck des geschmolzenen Materials vor dem Einspritzen auf das erforderliche Niveau erhöht wird.

Schritt 4: Materialinjektion

Von der Einspritzeinheit wird der geschmolzene Kunststoff über ein System, das aus einem besteht, in die Form eingespritzt Anguss, Läufer und Tore

Hierbei handelt es sich um eine Reihe von Kanälen und Öffnungen, die das Material in den Formhohlraum befördern.

Schritt 5: Abkühlen oder Aushärten

Nachdem das Material in die Form eingespritzt wurde, bleibt es für eine gewisse Zeit dort. Dadurch hat das Material genügend Zeit zum Abkühlen oder Aushärten. Dadurch verfestigt sich der Kunststoff. Durch Kühlleitungen kann die Erstarrungsgeschwindigkeit der Teile erhöht werden.

Schritt 6: Öffnen der Form

Sobald die Teile fest sind, wird die Form durch die Schließeinheit geöffnet.

Schritt 7: Auswerfen des Teils

Bei diesem Schritt wird das fertige Teil aus der Form entnommen. Dies kann ein automatischer oder manueller Prozess sein. Zum Entfernen einiger Teile sind möglicherweise Auswurfstifte erforderlich. Eine gute Auswurfgeschwindigkeit ist wichtig, um die Zykluszeiten niedrig zu halten. Dies wird erleichtert durch gutes Formendesign.

Schritt 8: Nachbearbeitung (optional)

Einige Teile erfordern zusätzliche Arbeit, bevor sie einsatzbereit sind. Dies kann so einfach sein wie das Entfernen von überschüssigem Material oder das Laserätzen bestimmter Details am Teil. Die Nachbearbeitung ist ein entscheidender Schritt bei der Herstellung vieler Spritzgussteile.

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Arten des Spritzgießens

Thermoplastisches Spritzgießen ist das, was den meisten Menschen in den Sinn kommt, wenn sie von Spritzgießen hören. Es handelt sich jedoch nur um eine von sieben Arten dieses Herstellungsverfahrens.

Diese sieben Varianten des Spritzgussverfahrens haben es möglich gemacht, mit mehr Materialien zu arbeiten und neue Arten von Produkten zu schaffen. 

Thermoplastisches Spritzgießen

Thermoplastisches Spritzgießen ist die gebräuchlichste Form dieses Herstellungsverfahrens. Diese Form des Spritzgießens wird bei der Herstellung einer breiten Palette von Produkten eingesetzt, von Besteck und Flaschenverschlüssen bis hin zu Tastaturtasten und Sportgeräten.

Bei diesem Verfahren handelt es sich um einen thermoplastischen Kunststoff, der beim Erhitzen schmilzt und beim Abkühlen erstarrt. Der Thermoplast wird in der Spritzeinheit geschmolzen und in die Form gedrückt, wo er abkühlt und die geformte Form beibehält. 

Da sind viele Thermoplaste die für diesen Prozess verwendet werden können, einschließlich ABS, Nylon, Polycarbonat, Polypropylen usw.

Duroplast-Spritzguss

Bei diesem Spritzgussverfahren werden Thermoplaste durch duroplastische Kunststoffharze ersetzt, um Produkte herzustellen. Duroplaste entstehen durch irreversible chemische Reaktionen und schmelzen beim Erhitzen nicht. Mit diesem Verfahren hergestellte Produkte sind unter anderem Knöpfe und Kochtopfgriffe in der Küche.

Der Gesamtprozess ähnelt dem des Formens von Thermoplasten, jedoch Die Zylinder der Spritzeinheiten sind in der Regel kürzer

Darüber hinaus müssen die zum Formen der Duroplastteile verwendeten Materialien speziell für das Spritzgießen formuliert sein. Die Materialien müssen unter bestimmten Temperaturen stabil sein, um zu verhindern, dass sich das Material im Zylinder festsetzt.

Spritzgießen von flüssigem Silikonkautschuk (LSR).

Hierbei handelt es sich um ein Spritzgussverfahren, bei dem auch ein Duroplastverfahren zum Einsatz kommt. Im Gegensatz zum vorherigen Verfahren werden jedoch ein Grundmaterial und ein Katalysator, die getrennt gelagert werden, zunächst gemischt, bevor sie in die Form eingespritzt werden. Vulkanisation folgt und das Teil härtet in der Form der Form aus.

Mit dieser Form des Spritzgießens werden medizinische Schläuche, Spritzenstopfen, Schutzhüllen für Elektronikgeräte und Nasenpads für Brillen hergestellt. Silikonkautschuk ist außerdem sehr sicher und das Verfahren wird sogar zur Herstellung von Schnullern für Babys verwendet.

Schnuller auf einem Holztisch

Andere Spritzgussverfahren

Zusätzlich zu den oben genannten drei sind weitere Spritzgussverfahren, die Sie interessieren könnten:

  • Mikrospritzguss: Wird zum Spritzgießen sehr kleiner Teile verwendet. Produzierte Teile können nur 0.1 Gramm wiegen, z. B. Uhrenräder.
  • Mehrkomponentenspritzguss: Wird zur Herstellung von Teilen aus mehreren Materialien oder mehreren Farben verwendet. Es kann verschiedenfarbige Kunststoffmaterialien kombinieren und dazu verwendet werden, einem Teil eine Soft-Touch-Oberfläche zu verleihen. 
  • Two-Shot-Spritzguss: Mit dieser Form des Spritzgießens werden auch Kunststoffteile hergestellt, die Farben und Materialien kombinieren. Bei diesem Verfahren werden spezielle Formen verwendet, in die zwei Schüsse geschmolzenen Kunststoffs kurz hintereinander eingebracht werden. 
  • Einlegeformteil: Das thermoplastische oder duroplastische Polymer wird über ein eingelegtes Teil geformt, bevor die Form geschlossen wird. Bei der Herstellung von Kunststoffteilen mit Metallgewinde werden häufig Metalleinsätze verwendet. 

Erfahren Sie mehr über diese Formverfahren In diesem Artikel.

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Gängige Materialien für den Spritzguss

Es gibt über 25,000 Arten von Kunststoffen, die spritzgegossen werden können. Diese Materialien verfügen über ein breites Spektrum an Eigenschaften, um einer ständig wachsenden Liste von Anwendungen gerecht zu werden. 

Elastomere

Elastomere sind Polymere, die ein hohes Maß an Elastizität aufweisen. Hierbei handelt es sich um Materialien, die auf ein Vielfaches ihrer Größe komprimiert oder gezogen werden können, ohne dass sie sich dauerhaft verformen. 

Materialien, die als Elastomere klassifiziert werden, sind in der Regel auch Duroplaste. Wie bereits erwähnt bedeutet dies, dass sie nicht eingeschmolzen und durch Abkühlen in verschiedene Formen gebracht werden können. Es gibt jedoch einige thermoplastische Elastomere

Die beiden beim Spritzgießen am häufigsten verwendeten Elastomere sind flüssiger Silikonkautschuk und Naturkautschuk.

1. Flüssigsilikonkautschuk

Dieses duroplastische Elastomer entsteht durch die Kombination zweier Komponenten in einer durch Platin katalysierten Reaktion. Dieses Material verfügt über viele wertvolle Eigenschaften und wird neben vielen Konsumgütern auch für medizinische Teile verwendet. 

Chemisch gesehen sind die „Rückgrate“ dieses Elastomers Ketten aus Siloxanmolekülen. 

flüssiger Silikonkautschuk

Dieses Material wird durch ein spezielles Verfahren namens eingespritzt Spritzgießen von flüssigem Silikonkautschuk. Dieses Verfahren ist speziell darauf ausgelegt, dass die beiden Hauptkomponenten zusammen mit Pigmenten und allen anderen erforderlichen Zusatzstoffen gemischt werden, bevor sie in die erhitzte Form eingespritzt werden. 

Anstelle der Abkühlung ist es die chemische Reaktion namens Vernetzung, die dazu führt, dass sich dieses Material verfestigt. 

LSR härtet recht schnell aus und weist außerdem eine hervorragende Reiß-, Hitze-, Öl- und Wasserbeständigkeit auf. Es ist auch ziemlich langlebig. Abhängig von den gewünschten Eigenschaften des Endprodukts gibt es LSR in verschiedenen Qualitäten.

2. Natürliches Gummi

Auch Naturkautschukmischungen können im Spritzgussverfahren hergestellt werden. In diesen Situationen wird der Gummi im Wesentlichen in der erhitzten Form vulkanisiert. 

Wie andere duroplastische Verbindungen erfordert das Spritzgießen von Naturkautschuk eine sorgfältige Kontrolle vieler Prozessparameter, einschließlich Temperaturen und Drücke. Auch bestimmte Zusatzstoffe können die Aushärtezeiten verlängern.

Silikon-Gummi wird für viele Anwendungen Naturkautschuk vorgezogen. Naturkautschuk wird jedoch immer noch häufig in Anwendungen wie der Herstellung von Dichtungen und Dichtungen verwendet.

Kunststoffe

Die zweite Gruppe von Materialien, die im Spritzgussverfahren hergestellt werden, sind Kunststoffe. Dies sind konkret Thermoplaste und Duroplaste. Kunststoffe sind Materialien, die sich leicht in verschiedene Formen formen lassen und ihre neue Form problemlos beibehalten. Im Gegensatz zu Elastomeren lässt sich ein Kunststoffmaterial leicht dauerhaft verformen.

1. Duroplaste

Duroplaste sind Werkstoffe, die nach dem Aushärten nicht mehr erweicht werden können. Die Aushärtung dieser Polymere ist das Ergebnis des Aushärtens und nicht des Abkühlens. Die Aushärtung ist ein chemischer Prozess, bei dem Polymerketten irreversibel vernetzen. Beim Erhitzen auf eine hohe Temperatur brennen Duroplaste.

Das Spritzgießen von duroplastischen Polymeren stellte im Vergleich zum Spritzgießen von Thermoplasten eine größere technische Herausforderung dar. Ohne die richtige Prozesssteuerung können die Materialien im Zylinder und nicht in der Form aushärten und aushärten.

Diese Herausforderung wurde durch eine Änderung der Konstruktion der Schnecke und des Zylinders sowie durch eine Verbesserung der Stabilität der Materialien bei höheren Temperaturen überwunden. Duroplaste haben gegenüber Thermoplasten mehrere Vorteile, darunter:

  • Besser Hitzebeständigkeit
  • Höhere Haltbarkeit
  • Ermöglicht hochglänzende Oberflächen
  • Bessere Dimensionsstabilität usw.

Andererseits sind Duroplaste auch spröde und können nicht recycelt werden.

Beispiele für Duroplaste, die beim Spritzgießen verwendet werden können, sind Epoxidharz, Phenolharz und Polyurethan.

Elektroherd mit Topf und Wasserkocher

Duroplaste werden zur Herstellung von Hochgeschwindigkeitslagern, Gehäusen für die Elektronik, Kunststoffkomponenten in Küchengeräten sowie Automobilteilen und -komponenten verwendet.

2. Thermoplaste

Das Spritzgießen von Thermoplasten war bereits lange vor der Anwendung dieser Technologie zum Formen von Duroplasten etabliert. Infolge, Thermoplaste sind immer noch die am häufigsten verwendeten Materialien beim Spritzgießen.

Thermoplaste sind Polymere, die beim Erhitzen schmelzen und beim Abkühlen erstarren. Die Erstarrung von Thermoplasten ist reversibel. Es besteht keine Gefahr, dass sich das Material dauerhaft im Zylinder festsetzt, wie bei duroplastischen Polymeren. Dies erleichtert die Verwendung für diesen Formprozess.

Thermoplaste haben viele gute Eigenschaften, darunter:

  • Bessere Korrosions- und Chemikalienbeständigkeit als Duroplaste
  • Große Duktilität
  • Hervorragende Schlagfestigkeit

Aber vielleicht, Der Hauptvorteil von Thermoplasten besteht in ihrer hohen Recyclingfähigkeit. Dies bedeutet, dass das Potenzial besteht, die durch diese Materialien erzeugte Abfallmenge erheblich zu reduzieren. Andererseits weisen sie eine schlechte Hitze- und UV-Beständigkeit auf.

Thermoplaste

Zu den häufig verwendeten Thermoplasten gehören:

  • ABS
  • Polypropylen (PP)
  • Teflon
  • Acryl
  • Polystyrol
  • Nylon

Thermoplaste werden zur Herstellung von Kunststoffbehältern, Möbeln, Küchengeräten, Autoteilen usw. im Spritzgussverfahren verwendet.

Prototyping und Design im Spritzguss

Prototyping ist ein wichtiger Schritt in der Anfangsphase des Spritzgießens. Ohne Prototyping könnten Sie Zehntausende oder Hunderttausende Dollar für ein fehlerhaftes Produkt ausgeben. 

Auch beim Spritzgießen ist das richtige Design wichtig. Jedes verwendete Produktdesign sollte für den Spritzgussprozess optimiert sein.

  1. Bedeutung der Prototypenfertigung im Spritzguss

Prototypen sind frühe Muster des Endprodukts. Prototypen werden verwendet, um zu testen, wie das Produkt nach seiner endgültigen Produktion aussehen, funktionieren und funktionieren wird. Prototypen werden in vielen Herstellungsprozessen eingesetzt. Sie sind beim Spritzgießen wichtig, weil:

  • Prototypen bestätigen, dass das Produkt wie erwartet funktioniert.
  • Durch Prototyping können Designer und Kunden Problembereiche im Design identifizieren und Verbesserungen vornehmen.
  • Prototyping hilft dabei, Merkmale zu identifizieren, die beim Spritzgießen möglicherweise nicht realisierbar sind.
  • Potenzielle Nutzer können Feedback zu frühen Prototypen geben, um die Herstellung unbeliebter Produkte zu verhindern.
  • Beim Prototyping wird sichergestellt, dass der Kunde oder Kunde das Endprodukt vor Produktionsbeginn genehmigt.
  • Durch das Prototyping werden Kosten vermieden, die entstehen würden, wenn ein fehlerhaftes Design in Produktion gehen würde.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, Prototypen für Spritzgussprodukte herzustellen. Eine Möglichkeit ist die Verwendung von 3D Druck. Dies kann eine sehr kostengünstige Option für die Prototypenerstellung sein, hat jedoch ihre Grenzen. Spritzguss kann auch für die Prototypenherstellung eingesetzt werden. Prototyping-Formen können einen Bruchteil dessen kosten, was Produktionsformen kosten. Erfahren Sie mehr über diese beiden Prototyping-Optionen In diesem Artikel.

  1. Entformungsschrägen im Spritzgussdesign beherrschen
Spritzguss

Ein Entformungswinkel ist eine leichte Verjüngung der vertikalen Wände des Formteils, die sicherstellt, dass sie nicht parallel zu den Wänden der Form verlaufen. Dadurch wird die Reibung zwischen dem fertigen Teil und den Wänden der Form beim Auswerfen verringert.

Formschrägen erleichtern die Entnahme fertiger Teile aus der Form. Dadurch bieten sie zusätzliche Vorteile wie:

  • Verbesserte Oberflächenfinish an Formteilen
  • Erhöhte Lebensdauer von Schimmelpilzen
  • Hilft, Texturen auf fertigen Teilen zu bewahren
  • Verbessert die Teileintegrität
  • Reduziert Zykluszeiten durch schnellere Auswurfgeschwindigkeiten usw.

Alle vertikalen Flächen sollten eine Schräge von mindestens 0.5 Grad aufweisen. Allerdings ist es oft notwendig, mehr als diese Menge aufzutragen.

Wenn das fertige Teil beispielsweise eine leichte Textur aufweist, sollte der Entformungswinkel etwa 3 Grad betragen. Bei starker Texturierung sollte der Entformungswinkel mindestens 5 Grad betragen. Zu den weiteren Merkmalen, die besondere Überlegungen zum Formschrägewinkel erfordern, gehören Gewinde, Löcher und Rippen.

Formschrägen gehören zu den wichtigsten zu berücksichtigenden Designmerkmalen und besprechen Sie dies vor der Produktion mit Ihrem Hersteller.

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Systeme und Werkzeuge im Spritzguss

Die beim Spritzgießen verwendeten Systeme und Werkzeuge sind alles andere als einfach. Selbst die einfachsten, schnörkellosen Teile können den Einsatz ziemlich komplizierter Systeme erfordern, um sicherzustellen, dass die Teile mit optimaler Geschwindigkeit und niedrigen Kosten ohne Qualitätseinbußen hergestellt werden.

  1. Rolle von Kühlsystemen beim Spritzgießen

Die Kühlung ist ein unterschätzter Teil des Spritzgussherstellungsprozesses. Dennoch ist es eines der wichtigsten Systeme für eine erfolgreiche und kostengünstige Produktion von Teilen. 

Beim Spritzgießen ist eine Kühlung erforderlich, da diese dafür sorgt, dass das Material erstarrt und die Form der Form vor dem Auswerfen beibehält. Um die Produktionszeiten möglichst kurz zu halten, muss die Kühlung so schnell wie möglich erfolgen. 

Kühlsysteme

Spritzgussteile können mit Luft oder Wasser gekühlt werden. Luftkühlung reicht für Teile mit minimalem Kühlbedarf aus, führt aber dennoch zu längeren Zykluszeiten und überträgt die Wärme an die Umgebung. 

Eine Wasserkühlung ist effektiver, da Wasser ein besserer Wärmeleiter ist. Das „Wasser“ ist in diesem Fall eigentlich eine Mischung aus Wasser, Glykol, Biozid und anderen Substanzen, die zu einer besseren Kühlung führen oder Probleme wie Bakterienwachstum und Korrosion verhindern. 

Richtig implementierte Kühlsysteme beim Spritzgießen bieten unter anderem folgende Vorteile:

  • Reduzierung der Zykluszeiten. Dies führt zu einer schnelleren und damit niedrigeren Produktionskosten.
  • Weniger Teilefehler durch ungleichmäßige Abkühlung des Formteils, z. B. Verzug und Einfallstellen

Kühlsysteme beim Spritzgießen können sehr komplex sein. Sie können mehr über sie erfahren In diesem Artikel.

  1. Optimierung von Toleranzen beim Spritzgießen

Fertigungstoleranzen stellen sicher, dass bestimmte Designmaße am fertigen Produkt innerhalb eines bestimmten Bereichs liegen. Dadurch wird sichergestellt, dass ein hergestelltes Teil die Größe hat, die es zur Erfüllung seiner Funktion benötigt. Dies ist auch wichtig, wenn das Produkt Teil einer Baugruppe ist.

Spritzguss

Ohne das richtige Fachwissen kann die Herstellung von Teilen mit den richtigen Toleranzen eine große Herausforderung sein, weil:

  • Spritzgussteile schrumpfen beim Abkühlen um ein gewisses Maß.
  • Verwerfungen, Einsenkungen und andere Verformungen, die bei Spritzgussteilen auftreten können, können die Abmessungen der Teile verändern.

Generell gilt: Je enger die erforderlichen Toleranzen, desto teurer wird der Herstellungsprozess. Das Erreichen engerer Toleranzen erfordert ein höheres Maß an Sorgfalt bei der Materialauswahl und der Bearbeitung der Form. Es erfordert auch eine genauere Überwachung der Prozessparameter.

Zu den Maßnahmen, die ergriffen werden können, um engere Toleranzen zu erreichen, gehören:

  • Auswahl von Materialien mit gut vorhersehbaren Schrumpfraten.
  • Auswahl eines Formmaterials, das sich über alle Produktionszyklen hinweg konsistent verhält.
  • Optimieren Sie die Kühlung des Spritzgussteils.
  • Verwenden Sie Sensoren, um Prozessparameter genau zu messen, z Einspritzdruck und Temperaturen während des gesamten Zyklus.
  • Vermeiden Sie Konstruktionsmerkmale, die wahrscheinlich zu Mängeln führen, wie z. B. dicke Wände. 
  • Automatisieren Sie Prozesskontrollen, damit Parameter automatisch angepasst werden können, um sie innerhalb bestimmter Grenzen zu halten.

Der Kunde muss die Toleranzen kennen, die zur Herstellung seines Teils verwendet werden. Teile, die zur Ausführung bestimmter Funktionen erforderlich sind, müssen bestimmte Toleranzen einhalten, um ihre Funktion ordnungsgemäß auszuführen. Wenn ein Teil in eine Baugruppe integriert werden soll, muss es bestimmte Toleranzen einhalten, damit es in die Baugruppe passt.

Für den Hersteller ist die Bedeutung von Optimierung für die richtigen Toleranzen ist, dass es zu einer geringeren Teileausschussrate kommt. Jedes Ausschussteil ist Abfall und eine hohe Ausschussrate führt zu einem teureren Prozess. 

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Techniken und Prozesse im Spritzguss

Um beim Spritzgießen gute Ergebnisse zu erzielen, ist es wichtig, über die richtigen Werkzeuge zu verfügen. Es gibt jedoch noch andere Faktoren, die zu guten Ergebnissen und einem erfolgreichen Produktionszyklus beitragen. Dazu gehören die Minimierung der Zykluszeiten und die Implementierung eines effektiven Qualitätskontrollsystems.

Strategien zur Reduzierung der Zykluszeit beim Spritzgießen

Das Erreichen einer kurzen Zykluszeit ist eines der wichtigsten Ziele beim Spritzgießen. Eine prozentuale Verkürzung Ihrer Zykluszeiten könnte zu Einsparungen im Bereich von Tausenden bis Zehntausenden Dollar pro Jahr pro Maschine führen.

Einige der Ansätze früher reduzieren die Zykluszeiten beim Spritzgießen werden unten diskutiert.

1. Feinabstimmung Ihrer Maschine

Leistungsprobleme können zu längeren Injektionszeiten führen. Dies stellt insbesondere bei älteren Maschinen ein Problem dar, die möglicherweise nicht immer die richtigen Einspritzgeschwindigkeiten und -drücke erreichen. Daher kann es in manchen Fällen länger dauern, bis die Maschine die Form füllt.

Schrägverzahnung in der Maschine

Das langsame Füllen von Formen erhöht die Zykluszeiten, kann aber auch zu Teiledefekten und damit zu einer höheren Ausschussrate führen. Dies bedeutet, dass die Ausführung der Bestellung noch länger dauert. 

Der beste Weg, dies zu vermeiden, besteht darin, Ihre Maschinen durch regelmäßige und ordnungsgemäße Wartung in einem hervorragenden Betriebszustand zu halten.

2. Optimieren Sie das Formendesign für die Kühlung

Das Abkühlen nimmt im Spritzgießzyklus die meiste Zeit in Anspruch. Die Rate der Kühlsystem wird maßgeblich vom Design Ihrer Form beeinflusst. 

Ihre Form sollte so gestaltet sein, dass eine gute Verteilung des Kühlmittels gewährleistet ist. Auch die Kühlkanäle sollten so angeordnet sein, dass optimale Kühlraten erreicht werden. Sie sollten außerdem regelmäßig gereinigt und in gutem Betriebszustand gehalten werden.

Eine gute Kühlung reduziert ebenfalls Teiledefekte. Dies bedeutet, dass weniger Teile aussortiert werden, was zu einer schnelleren Produktlieferung führt. 

3. Verwenden Sie dünnere Wände

Dünnere Wände führen zu einer schnelleren Injektion und schnelleren Abkühlung. Dies wirkt sich erheblich auf die Zykluszeit aus. Wählen Sie die dünnste Wand, die noch ein brauchbares Teil bietet.

4. Überdenken Sie die Materialauswahl

Gummimaterial

Manche Materialien fließen leichter oder können bei höherem Druck eingefüllt werden. Dies bedeutet, dass die Füllzeit, die ebenfalls einen erheblichen Teil der gesamten Zykluszeit ausmacht, reduziert werden kann. Vielleicht haben Sie an ein bestimmtes Material gedacht, aber es wäre vielleicht eine gute Idee, zu sehen, was es sonst noch gibt.

5. Arbeiten Sie mit den richtigen Leuten zusammen

Die richtigen Leute haben die richtigen Ideen, wie Sie Ihr Formendesign optimieren, das richtige Material auswählen und den richtigen Ansatz für das Spritzgießen wählen können. Sie benötigen außerdem Mitarbeiter mit dem richtigen Fachwissen, um kleine Anpassungen vorzunehmen, die sich auf die Zykluszeiten während des Prozesses auswirken können. Diese Anpassungen vorzunehmen, ohne die Zykluszeiten zu verlängern oder die Teilequalität zu beeinträchtigen, ist eine Fähigkeit, deren Erlernen Zeit erfordert. 

In einigen Fällen sind möglicherweise Anpassungen an einer bestimmten Maschine erforderlich, die nur mit dieser Maschine funktionieren. Das bedeutet, dass Sie mit Personen zusammenarbeiten müssen, die schon oft mit dieser bestimmten Maschine gearbeitet haben. 

Qualitätskontrolle im Spritzgussprozess

Beim Spritzgießen ist eine Qualitätskontrolle notwendig, da nicht alles zu 100 % nach Plan läuft. Zumindest werden ein paar Dinge schief gehen, und wenn das passiert, ist es wichtig, über Systeme zu verfügen, die die Fehler frühzeitig erkennen, damit Korrekturmaßnahmen ergriffen werden können.

Person hält Dickenmessgeräte in der Hand

Dafür gibt es verschiedene Möglichkeiten Qualitätskontrolle kann beim Spritzgießen umgesetzt werden einschließlich:

  • Kommunikation und Zusammenarbeit zwischen Herstellern, Kunden und Endbenutzern.
  • Neugestaltung von Produkten für den Spritzgussprozess
  • Installation von In-Prozess-Inspektions- und Kontrollgeräten
  • Beheben von Herstellungsproblemen, sobald sie während des Produktionsprozesses auftreten

Hersteller müssen außerdem in kontinuierliche Verbesserung investieren, um sicherzustellen, dass sie mit den besten verfügbaren Spritzgusswerkzeugen und -methoden arbeiten. Sie sollten auch Maßnahmen ergreifen, die die Wiederholung vergangener Fehler verhindern.

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Auswahl eines Silikonspritzgussherstellers

Der Erhalt qualitativ hochwertiger Silikonprodukte beginnt mit Auswahl des richtigen Herstellers für Silikonspritzguss. Zu den Schlüsselfaktoren, die Sie bei der Auswahl eines Silikonspritzgussherstellers berücksichtigen sollten, gehören:

  • Erfahrung: Viele der im Spritzguss erforderlichen Fachkenntnisse erfordern Zeit, um sie zu erlernen. Ein Hersteller mit mehrjähriger Erfahrung verfügt über umfangreiche Erkenntnisse aus vergangenen Erfolgen und Misserfolgen.
  • Mannschaft: Neben der Erfahrung ist auch das richtige Team entscheidend. Beim Spritzgießen ist die Zusammenarbeit mit Experten in den Bereichen Formenbau, Prozesskontrolle, Qualitätskontrolle, Kundenbetreuung usw. erforderlich. Der Beitrag all dieser Experten trägt zum Erfolg des Projekts bei.
  • Prototyping-Fähigkeit: Durch schnelles Prototyping, insbesondere durch den Einsatz von Technologien wie der CNC-Bearbeitung, kann sichergestellt werden, dass Ihr Produkt die frühen Entwurfsphasen schnell durchläuft. Ein guter Hersteller kann einen Prototyp innerhalb von Tagen statt Wochen fertig haben.
  • Variable Kapazität: Manche Hersteller kommen nur dann in Frage, wenn große Mengen eines Produkts hergestellt werden. Manchmal benötigt man jedoch kleinere Mengen für einen Nischenmarkt. Hersteller, die dieses Bedürfnis befriedigen können, können entscheidend für den Erfolg eines Produkts sein. 
  • Seitenwechsel: Ein Produkt, das man nicht rechtzeitig bekommt, nützt nichts. Sie sollten immer einen Hersteller wählen, der sich zu einem schnellen Liefertermin verpflichten kann.

Hongju Silicone verfügt über mehr als 20 Jahre Erfahrung in der Bereitstellung von Silikonspritzgussdienstleistungen. Ihre Liefergeschwindigkeit ist unübertroffen, ebenso wie ihre Erfolgsbilanz bei der Herstellung hochwertiger Silikonkautschukteile. Sie sind ein Beispiel für einen Hersteller, der die oben genannten Kriterien erfüllt.

Zusammenfassung

Spritzgießen ist heute eine der besten Herstellungsmethoden für Kunststoffe. Aus diesem Grund können wir viele Produkte, die wir täglich verwenden, zu erschwinglichen Preisen erhalten. Spritzguss ist eine ideale Fertigungsoption, wenn es um die Produktion großer Stückzahlen geht.

Um das Beste aus dem Spritzgussprozess herauszuholen, müssen in verschiedenen Phasen die richtigen Entscheidungen getroffen werden. Dazu gehört die Entwicklung einer guten Form, die Auswahl eines hervorragenden Herstellers und die Einführung von Maßnahmen zur Qualitätskontrolle.

Fragen Sie Hongju Silicone nach Spritzguss

Sich mit dem Spritzgießen auseinanderzusetzen, kann eine Herausforderung sein. Herauszufinden, welche Form des Spritzgießens für Sie die richtige ist oder welches der über 25,000 verfügbaren Materialien Sie verwenden sollten, kann ziemlich entmutigend sein. Dabei können Sie sich auf die Erfahrung und Kompetenz des Teams verlassen Hongju-Silikon um dich zu führen. Kontaktieren Sie uns, um es herauszufinden Was Sie über Spritzguss wissen müssen und wie es die Lösung sein kann, die Sie heute brauchen.

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David

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Ich bin der Gründer von Hongju Silicone. Ich bin seit mehr als zwei Jahrzehnten in diesem Bereich tätig. Wenn Sie nach maßgeschneiderten Silikonkautschukprodukten suchen, können Sie mir gerne Fragen stellen.

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