Verziehen von Spritzgussprodukten – Ursachen und Lösungen

Unter Verziehen versteht man die Verformung der Form eines Spritzgussprodukts im Vergleich zur Formhöhlung. Es handelt sich um einen häufigen Defekt bei Kunststoffprodukten und kann durch verschiedene Faktoren beeinflusst werden, darunter die Formstruktur, die thermophysikalischen Eigenschaften des Kunststoffmaterials sowie die Bedingungen und Parameter des Spritzgussverfahrens. Da die Nachfrage nach hochwertigen Kunststoffprodukten steigt, ist der Grad des Verziehens zu einem entscheidenden Faktor bei der Bewertung der Produktqualität geworden.

Ursachen für Verformungsfehler

1. Unausgewogene Molekülorientierung

Die Verformung von Thermoplasten wird hauptsächlich durch den Unterschied in der radialen und tangentialen Schrumpfung des Kunststoffteils beeinflusst, der auf die Molekülorientierung zurückzuführen ist. Während des Formprozesses neigen Polymermoleküle dazu, sich eher entlang der Schmelzflussrichtung als in der senkrechten Richtung auszurichten. Diese Orientierung erzeugt innere Spannungen, die zu einer stärkeren Schrumpfung entlang der Fließrichtung und damit zu Verformungen führen. Um diesen Effekt zu minimieren, ist es wichtig, die Schmelz- und Formtemperaturen zu senken, was dazu beitragen kann, die Orientierungsspannungen abzubauen. Eine Wärmebehandlung nach dem Entformen kann diese Spannungen weiter verringern, indem das Teil langsam in warmem Wasser (37,5–43 Grad Celsius) abgekühlt wird.

2. Unsachgemäße Kühlung

Unzureichende Kühlung aufgrund eines schlechten Formendesigns oder einer falschen Temperaturregelung kann zu Verformungen führen. Dies ist insbesondere bei Teilen mit unterschiedlicher Wandstärke problematisch, da inkonsistente Abkühlraten zu unterschiedlicher Schrumpfung führen können. Um dieses Problem zu lösen, sollte das Formendesign auf eine gleichmäßige Wandstärke abzielen und in der Form ausreichend Abkühlzeit eingehalten werden. Darüber hinaus sollte das Kühlsystem optimiert werden, um eine ausgewogene Kühlung in allen Bereichen des Teils sicherzustellen.

3. Unzumutbares Formangusssystem

Das Design des Formangusssystems hat erhebliche Auswirkungen auf die Form und Größe der Kunststoffteile. Ein gut gestalteter Anguss kann dazu beitragen, den Fluss des geschmolzenen Materials zu kontrollieren und Spannungen und Verformungen zu reduzieren. Die Angussposition sollte so gewählt werden, dass direkte Auswirkungen auf den Kern vermieden werden. Außerdem sollten geeignete Angusstypen basierend auf der Geometrie des Kunststoffteils ausgewählt werden, um Verformungen zu minimieren.

4. Unzureichende Entformungs- und Auspuffkonstruktion

Große ungleichmäßige Kräfte beim Entformen können zu erheblichen Verformungen führen. Faktoren wie unzureichende Entformungsneigung, falsche Platzierung der Auswerferstifte und ungleichmäßige Auswerfgeschwindigkeiten können zu diesem Problem beitragen. Das Formendesign sollte ausreichende Neigungen und eine gut verteilte Anzahl von Auswerferstiften umfassen, um ein reibungsloses Auswerfen zu gewährleisten. Bei kleinen bis mittelgroßen Formen können Antiverformungsdesigns integriert werden, um der erwarteten Verformung entgegenzuwirken.

5. Unsachgemäßer Prozessablauf

Verschiedene Betriebsfaktoren können zu Verformungen führen, darunter niedriger Einspritzdruck, langsame Einspritzgeschwindigkeit, unzureichende Haltezeit und ungleichmäßige Plastifizierung. Das Anpassen der Prozessparameter basierend auf bestimmten Bedingungen kann dazu beitragen, diese Probleme zu mildern.

Kontrollpunkte verziehen und verdrehen

1. Formtemperatur: Stellen Sie sicher, dass die Formtemperatur angemessen ist und verlängern Sie bei Bedarf die Abkühlzeit.
2. Gleichmäßige Kühlung: Verbessern Sie das Kühlsystem, um eine gleichmäßige Kühlung des Kunststoffteils zu erreichen.
3. Torauswahl: Wählen Sie eine geeignete Torform. Oft werden Mehrpunkttore bevorzugt.
4. Ausrichtung der Form: Überprüfen und korrigieren Sie etwaige Exzentrizitäten in der Form.

Durch das Verständnis der Ursachen für Verformungen und die Implementierung geeigneter Konstruktions- und Betriebsstrategien können Hersteller das Auftreten dieses Defekts bei Spritzgussprodukten erheblich reduzieren und so die Produktqualität und -leistung verbessern.