Gründe für instabile Abmessungen beim Kunststoff-Spritzguss

Dimensionsinstabilität bezeichnet die Veränderung der Dimensionen von Umspritzen von Spritzgussteilen zwischen jeder Charge geformter Produkte oder zwischen jedem geformten Produkt jeder Form unter derselben Spritzgussmaschine und denselben Bedingungen des Formprozesses. Die Änderung der Produktgröße wird durch eine abnormale Gerätesteuerung, unangemessene Spritzgussbedingungen, schlechtes Produktdesign und Änderungen der Materialeigenschaften verursacht.

1. Ungleichmäßige Formbedingungen oder unsachgemäßer Betrieb

Beim Spritzgießen müssen verschiedene Prozessparameter wie Temperatur, Druck und Zeit gemäß den Prozessanforderungen streng kontrolliert werden. Insbesondere muss der Formzyklus jedes Kunststoffteils konsistent sein und kann nicht beliebig geändert werden. Wenn der Einspritzdruck zu niedrig, die Haltezeit zu kurz, die Formtemperatur zu niedrig oder ungleichmäßig, die Temperatur an Zylinder und Düse zu hoch und das Kunststoffteil nicht ausreichend gekühlt ist, sind Form und Größe des Kunststoffteils instabil. Im Allgemeinen sind ein höherer Einspritzdruck und eine höhere Einspritzgeschwindigkeit, eine entsprechende Verlängerung der Formfüll- und Haltezeit sowie eine Erhöhung der Form- und Materialtemperatur hilfreich, um Dimensionsinstabilitätsfehler zu überwinden. Wenn die Außenmaße des Kunststoffteils nach dem Formen größer als die erforderlichen Maße sind, sollten der Einspritzdruck und die Schmelztemperatur entsprechend reduziert, die Formtemperatur erhöht, die Formfüllzeit verkürzt und der Querschnitt des Angusses verringert werden, wodurch die Schrumpfrate des Kunststoffteils erhöht wird. Wenn die Größe des Kunststoffteils nach dem Formen kleiner als die erforderliche Größe ist, sollten die entgegengesetzten Formbedingungen angewendet werden. Es ist anzumerken, dass Änderungen der Umgebungstemperatur auch einen gewissen Einfluss auf die Schwankung der Formmaße des Kunststoffteils haben. Die Prozesstemperatur der Ausrüstung und der Form sollte rechtzeitig entsprechend den Änderungen der äußeren Umgebung angepasst werden.

2. Falsche Auswahl der Formrohstoffe

Die Schrumpfungsrate der Formrohstoffe hat einen großen Einfluss auf die Maßgenauigkeit der Kunststoffteile. Wenn die Formgeräte und Formen hochpräzise sind, die Schrumpfungsrate der Formrohstoffe jedoch hoch ist, ist es schwierig, die Maßgenauigkeit der Kunststoffteile sicherzustellen. Im Allgemeinen gilt: Je höher die Schrumpfungsrate der Formrohstoffe, desto schwieriger ist es, die Maßgenauigkeit der Kunststoffteile sicherzustellen. Daher muss bei der Auswahl von Formharzen der Einfluss der Schrumpfungsrate der Rohstoffe nach dem Formen auf die Maßgenauigkeit der Kunststoffteile vollständig berücksichtigt werden. Bei den ausgewählten Rohstoffen kann die Schwankungsbreite ihrer Schrumpfungsrate nicht größer sein als die Anforderungen an die Maßgenauigkeit der Kunststoffteile. Es ist zu beachten, dass die Schrumpfungsraten verschiedener Harze stark variieren und die Analyse auf der Grundlage des Kristallisationsgrads des Harzes durchgeführt werden sollte. Im Allgemeinen sind die Schrumpfungsraten von kristallinen und halbkristallinen Harzen höher als die von nichtkristallinen Harzen, und die Schwankungsbreite der Schrumpfungsrate ist ebenfalls relativ groß. Die Schwankungen der Schrumpfungsrate der entsprechenden Kunststoffteile nach dem Formen sind ebenfalls relativ groß; bei kristallinen Harzen ist die Kristallinität hoch, das Molekülvolumen ist reduziert und die Schrumpfung der Kunststoffteile ist groß. Die Größe der Harzsphärolite beeinflusst auch die Schrumpfungsrate. Je kleiner die Sphärolite, desto kleiner die Lücken zwischen den Molekülen, desto geringer die Schrumpfung der Kunststoffteile und desto höher die Schlagfestigkeit der Kunststoffteile. Wenn außerdem die Partikelgröße der Formrohstoffe ungleichmäßig ist, die Trocknung schlecht ist, die recycelten Materialien und neuen Materialien ungleichmäßig gemischt werden und die Leistung jeder Rohstoffcharge unterschiedlich ist, führt dies auch zu Schwankungen in der Formungsgröße der Kunststoffteile.

3. Schimmelpilzversagen

Die strukturelle Konstruktion und Fertigungsgenauigkeit der Form wirken sich direkt auf die Maßgenauigkeit der Kunststoffteile aus. Wenn während des Formprozesses die Steifigkeit der Form unzureichend ist oder der Formdruck in der Formhöhle zu hoch ist, wird die Form verformt, was dazu führt, dass die Formgröße der Kunststoffteile instabil wird. Wenn der passende Abstand zwischen dem Führungsstift und der Führungshülse der Form aufgrund schlechter Fertigungsgenauigkeit oder übermäßigen Verschleißes die Toleranz überschreitet, verringert sich auch die Formgrößengenauigkeit der Kunststoffteile. Wenn die Formrohstoffe harte Füllstoffe oder glasfaserverstärkte Materialien enthalten, die zu starkem Verschleiß der Formhöhle führen, oder wenn eine Form mit mehreren Hohlräumen verwendet wird, kommt es zu Fehlern zwischen den Hohlräumen, Fehlern bei Anschnitten, Angusskanälen und einem schlechten Gleichgewicht der Zufuhröffnung, was zu inkonsistenter Füllung und auch zu Maßschwankungen führt. Daher sollte beim Entwurf der Form auf ausreichende Formfestigkeit und Steifigkeit geachtet und die Verarbeitungsgenauigkeit streng kontrolliert werden. Das Material der Formhöhle sollte aus verschleißfesten Materialien bestehen und die Hohlraumoberfläche sollte vorzugsweise wärmebehandelt und kaltgehärtet sein.
Wenn die Maßgenauigkeit des Kunststoffteils sehr hoch ist, ist es am besten, keine Struktur mit einer Form und mehreren Hohlräumen zu verwenden. Andernfalls müssen zur Gewährleistung der Formgenauigkeit des Kunststoffteils eine Reihe von Hilfsvorrichtungen an der Form angebracht werden, um die Formgenauigkeit sicherzustellen, was zu hohen Kosten bei der Herstellung der Form führt. Wenn das Kunststoffteil einen Dickenfehler aufweist, wird dies häufig durch einen Formfehler verursacht. Wenn die Wanddicke des Kunststoffteils unter der Bedingung einer Form und eines Hohlraums einen Dickenfehler aufweist, liegt dies im Allgemeinen an der relativen Positionsverschiebung zwischen dem Formhohlraum und dem Kern aufgrund des Installationsfehlers und der schlechten Positionierung der Form. Zu diesem Zeitpunkt können Kunststoffteile mit sehr genauen Wanddickenanforderungen nicht nur durch Führungsstifte und Führungshülsen positioniert werden, sondern es müssen andere Positionierungsvorrichtungen hinzugefügt werden. Wenn der Dickenfehler unter der Bedingung einer Form mit mehreren Hohlräumen verursacht wird, ist der Fehler im Allgemeinen zu Beginn des Formens gering, nimmt jedoch nach kontinuierlichem Betrieb allmählich zu. Dies wird hauptsächlich durch den Fehler zwischen dem Formhohlraum und dem Kern verursacht, insbesondere beim Heißkanalformen. Dieses Phänomen tritt am wahrscheinlichsten auf. Zu diesem Zweck kann in der Form ein doppelter Kühlkreislauf mit einem kleinen Temperaturunterschied eingestellt werden. Wenn ein dünnwandiger runder Behälter geformt wird, kann ein schwimmender Kern verwendet werden, aber der Kern und die Formhöhle müssen konzentrisch sein. Darüber hinaus ist es bei der Herstellung der Form im Allgemeinen üblich, die Höhle kleiner als die erforderliche Größe und den Kern größer als die erforderliche Größe zu machen, um die Reparatur der Form zu erleichtern, wobei ein gewisser Spielraum für die Reparatur der Form gelassen wird. Wenn der Innendurchmesser des Formlochs des Kunststoffteils viel kleiner als der Außendurchmesser ist, sollte der Kernstift größer gemacht werden. Dies liegt daran, dass die Schrumpfung des Kunststoffteils an der Formöffnung immer größer ist als bei anderen Teilen und zur Mitte der Öffnung hin schrumpft. Im Gegenteil, wenn der Innendurchmesser der Formöffnung des Kunststoffteils nahe am Außendurchmesser liegt, kann der Kernstift kleiner gemacht werden.

4. Geräteausfall

Wenn die Plastifizierungskapazität der Formanlage unzureichend ist, das Zuführsystem instabil ist, die Schneckengeschwindigkeit instabil ist, die Stoppfunktion abnormal ist, das Rückschlagventil des Hydrauliksystems ausfällt, das Thermoelement des Temperaturregelsystems durchgebrannt ist, die Heizung kurzgeschlossen ist usw., ist die Formgröße des Kunststoffteils instabil. Sobald diese Fehler gefunden sind, können gezielte Maßnahmen ergriffen werden, um sie zu beseitigen.

5. Inkonsistente Testmethoden oder -bedingungen

Wenn die Methode, Zeit und Temperatur der Messung der Größe der Umspritzen von Spritzgussteilen sind unterschiedlich, die gemessene Größe wird sehr unterschiedlich sein. Unter ihnen hat die Temperaturbedingung den größten Einfluss auf den Test, da der Wärmeausdehnungskoeffizient von Kunststoff 10-mal höher ist als der von Metall. Daher müssen die Standardmethode und die Standardtemperaturbedingungen verwendet werden, um die Strukturabmessungen des Kunststoffteils zu messen, und das Kunststoffteil muss vor der Messung vollständig abgekühlt und fixiert werden. Im Allgemeinen ändert sich die Größe des Kunststoffteils innerhalb von 10 Stunden nach dem Entformen stark und ist nach 24 Stunden im Wesentlichen fixiert.