2.6.1 Was verstehen wir unter dem Begriff "Spritzgießen"?

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1 2.6 URFORMEN UND UMFORMEN VON KUNSTSTOFF- FORMMASSEN Das spanlose Formgeben von Kunststoffen mit Dauerformen erfolgt überwiegend durch Pressen, Spritzpressen, Spritzgießen - aber auch durch Strangpressen, Umformen und Formblasen Was verstehen wir unter dem Begriff "Spritzgießen"? Beim Spritzgießen werden überwiegend Thermoplaste im plastifizierten (fließfähigem) Zustand in geteilte und oft gekühlte Stahlformen eingespritzt. Nach einer bestimmten Abkühlzeit werden die meist gebrauchsfertigen Spritzgußteile aus dem Werkzeug entfernt Wie erfolgt der Vorgang beim Spritzgießen? Die geteilte Spritzgießform wird geschlossen Der in verarbeitungsfähigen Zustand gebrachte Formstoff wird unter hohem Druck in die Formhöhlung eingepreßt Im Werkzeug kühlt der Werkstoff soweit ab, daß nach dem Öffnen der beiden Formhälften das fertige Spritzgußteil ausgeworfen wird Die Form wird erneut geschlossen und ein weiterer Zyklus beginnt Seite 60

2 2.6.3 Welche Funktion erfüllt die Spritzgießmaschine? Die Spritzgießmaschine muß die zweiteilige Spritzform an den jeweiligen Spannplatten aufnehmen und zentrieren. Während die Formhälfte an der Düsenseite fest ist, kann die Formhälfte auf der Schließseite bewegt werden Warum sollen Spritzgußteile überall gleiche Wanddicken haben? Bei zu großer Materialanhäufung können äußerlich Einfallstellen und im Inneren des Gußteiles sich Lunker bilden. Zudem treten bei unterschiedlichen Wanddicken infolge ungleicher Abkühlung innere Spannungen auf, die dann bei scharfen Ecken und Kanten zu Rissen führen können Wie sind Übergänge und Innenkanten im Formhohlraum auszuführen? Um eine leichte und schnelle Entformung zu ermöglichen, müssen alle Formflächen im Werkzeug, die in Öffnungsrichtung der Form liegen, eine Entformungsschräge aufweisen. Ebenso sollen Kanten und Übergänge abgerundet sein Warum müssen Kanten an Stegen und Kernen abgerundet sein? Sofern nicht artikelbedingt, sollten Kanten am Spritzgußteil vermieden werden, da sonst durch auftretende Spannungen Risse entstehen können. Seite 61

3 2.6.7 Was verstehen wir unter dem Begriff Schwindung? Unter Schwindung versteht man die Maßänderung von Werkstücken durch Zusammenziehen des Werkstoffes beim Abkühlen Was versteht man unter Schwindmaß? Den Unterschied der Maße von Formhöhlung und dem Artikel nach dem Erkalten. Das Schwindmaß muß bei der Formherstellung dazugerechnet werden Welche prozentuelle Größe kann das Schwindmaß haben? Je nach Art des Materials von 0,5-3% Nenne die Hauptteile einer Normal - Spritzgießform! Düsenseitig: Aufspannplatte mit Zentrierring, Formplatte, Formeinsatz, Angußbuchse, Führungssäulen Schließseitig: Formplatte, Formeinsatz, Zwischenplatte, Stützbolzen, Distanzleisten, Aufspannplatte, Auswerferhalteplatte, Distanzscheiben, Auswerfergrundplatte, Auswerferbolzen, Druckfeder, Auswerfer, Rückstoßstift, Mittenauswerfer, Führungsbuchse Seite 62

4 Aufgabe der düsenseitigen Aufspannplatte mit Zentrierring! Sie ermöglicht die zentrische Aufspannung der düsenseitigen Werkzeughälfte Aufgabe der düsenseitigen Formplatte! Sie nimmt die Formeinsätze, die Angußbuchse und die Führungssäulen auf und beinhaltet die Kühlung oder das Temperiersystem. Die Formplatte kann Formeinsätze, sowie direkte Formeinarbeitungen enthalten Wodurch wird eine Positionierung der beiden Werkzeughälften gewährleistet? Durch Führungsbolzen und Führungsbuchsen Warum werden Führungsbolzen mit unterschiedlichen Durchmessern verwendet? Um falsches Zusammenfahren der Formhälften zu verhindern Aufgabe der schließseitigen Formplatte! Aufnahme der Formeinsätze und Führungsbuchsen. In der Formplatte befindet sich die Kühlung oder das Temperiersystem. Die Formplatte kann auch direkte Formeinarbeitungen enthalten Aufgabe der Zwischenplatte oder Druckplatte! Sie dient der Auflage und Befestigung der Formeinsätze und verhindert ein Durchfedern der Formplatte Aufgabe der Distanzleisten und Stützbolzen! Begrenzung des Auswerferweges und Abstützung der Druckplatte zur Aufspannplatte. Seite 63

5 Aufgabe der schließseitigen Aufspannplatte! Sie dient zur Aufspannung der Werkzeughälfte und zur Führung der Auswerferstange Aufgabe der Düse! Sie stellt die Verbindung zwischen Spritzzylinder und dem Werkzeug her Was ist eine Normalform? Sie besitzt nur eine Formöffnungsebene und dient der Erzeugung einfacher Artikel ohne Hinterschneidungen. z.b.: Becher, Schalen, Kämme usw. Der Spritzling wird durch Ausstoßen ausgeworfen Was verstehen wir unter dem Begriff Abstreifform? Spritzgießformen, bei denen der Spritzling nicht mit Auswerferstiften sondern mit Abstreifleisten oder mit Abstreifringen entformt wird, z.b.: Verschlußkappen Wodurch unterscheidet sich die Abstreifform von der Normalform? durch Wegfall der Ausstoßstifte und Rückstoßbolzen durch zusätzliche Abstreifplatte oder Abstreifring Wodurch wird die Abstreifplatte oder der Abstreifring betätigt? Mittelausstoßer Klinken Federn (Tellerfedern) Was verstehen wir unter dem Begriff Klinken? Klinken sind seitlich an der Form befestigte Haken, die nach Erreichung des gewünschten Öffnungsweges durch die Kurvenleiste gelöst werden. Seite 64

6 Was ist eine Abreißspritzgießform? Bei ihr wird durch Bewegungsvorgänge im Werkzeug der Anguß vom Artikel getrennt (abgerissen) Wodurch unterscheidet sich die Abreißspritzgießform von der Normalform? Durch die Art des Anschnittes Wie ist der Anschnitt bei der Abreißform ausgelegt? In Form eines Tunnelausschnittes (Punktausschnitt) Welche Abreißformen kennen Sie? mit seitlicher Anspritzung (Mehrfachwerkzeuge) mit äußerer zentraler Anspritzung mit innerer zentraler Anspritzung Erklären Sie die Schieber- und Backenform! Die Schieber- und Backenform weist eine oder mehrere zusätzliche Entformungsebenen auf. Sie findet ihre Anwendung bei Spulenkörpern, Außengewinden usw Wodurch unterscheidet sich die Schieberform von der Normalform? Durch Schieber (Backen), Schrägbolzen, ev. Schieberkurven Verriegelung Welche Aufgabe fällt den Schiebern zu? Schieber sind bewegliche Formelemente, die am Spritzteil an der Außenkontur Vorsprünge bzw. Durchbrüche und Bohrungen erzeugen. Seite 65

7 Wie sind Schieber geführt? Durch Flachführungen oder Schwalbenschwanzführungen Wie werden Schieber betätigt? Schrägbolzen, Schieberkurven, Kernzugzylinder und Keile Welche Neigung sollen Schrägbolzen aufweisen? Nach welchen Gesichtspunkten ist der Durchmesser der Schrägbolzen zu wählen? Der Durchmesser der Schrägbolzen richtet sich nach dem Schieberweg und der zu entformenden Schrumpffläche Welche Aufgabe fällt der Verriegelung zu? Verriegelungen fangen die Schieber- und Kerndrücke auf und entlasten dadurch die Betätigungen Nach welchem Prinzip arbeitet die Verriegelung? Nach dem Prinzip der schiefen Ebene. 30 sollen nicht überschritten werden Was verstehen wir unter dem Begriff "Anguß"? Der Anguß ist ein System von Strömungswegen, in denen die fließende Formmasse von der Düse zum Formhohlraum fließt Welche Aufgabe ist dem Anguß zugedacht? Der Anguß ist ein System von Strömungswegen, in denen die fließfähige Formmasse von der Düse zum Formhohlraum fließt. Seite 66

8 Wie ist der Anguß zu gestalten? Der Anguß ist so zu gestalten, daß die flüssige Masse möglichst auf kürzestem Wege, mit geringstem Wärme- und Druckverlust den Formhohlraum erreicht Wie verläuft der Angußweg bei einer Mehrfachform? Durch den Angußkegel über Hauptangußkanal und Verteilerkanäle zum Anschnitt Wie wird der komplette Anguß bezeichnet? Angußspinne oder Verteilerkreuz. Dies bezieht sich auf Mehrfachformen Wodurch wird die Wahl des Angußes beeinflußt? Einfach- und Mehrfachform, Spritzgießmaschine (Volumen), Spritzgießmaterial, Artikelwandstärke Wodurch wird bei Mehrfachformen eine gleichmäßige Füllung der Formhohlräume erreicht? Die Angußkanäle sind möglichst so auszulegen, daß die Abstände vom Zentralanguß gleich groß sind. Dies bezieht sich nicht auf die Länge der Angußkanäle, sondern auf deren Volumen Was für Anspritzarten gibt es? Stangen-, Normal-, Punkt-, Scheiben-, Schirm-, Ring-, Tunnel- und Filmanguß. Seite 67

9 Wie ist der Stangenanguß beschaffen? Es stellt eine zentrale Anspritzung dar, wobei nur die Angußbuchse die Verbindung zwischen Düse und Artikel herstellt Welches sind die Nachteile des Stangenangußes? Der Anguß muß nachträglich vom Spritzteil händisch oder maschinell entfernt werden Welche Anspritzart erfordert der Normalanguß? Eine seitliche, da der Formhohlraum außerhalb der Mitte liegt Wie ist ein Punktanguß beschaffen? Die Einspritzart beim Artikel ist zentral, was sowohl bei Einfach- oder Mehrfachformen Was sind die Vorteile des Punktangußes? Keine Nacharbeiten am Artikel. Seite 68

10 Welches sind die Nachteile des Punktangußes? Bis zu 30% höhere Spritzdrücke sind erforderlich Wo wird der Scheibenanguß verwendet? Zentrale Anspritzung für kurze rohrförmige Körper, wobei die Form sich gleichmäßig füllt. Nacharbeit ist erforderlich Wann wird der Schirmanguß angewandt? Bei längeren Teilen, die eine Kernabstützung erfordern, wobei die Anspritzung schirmförmig in mehreren Kanälen erfolgt Wie wird beim Tunnelanguß angespritzt? Seitlich, durch eine schräge, konische Bohrung, deren Enddurchmesser 0,6-1,2mm beträgt Welches sind die Vorteile des Tunnelangußes? Der Anguß wird bei der Öffnungs- und Auswerfbewegung abgeschert. Wegfall von Nacharbeit. Seite 69

11 Worauf ist bei der Herstellung des Tunnelangußes zu achten? Der verengte Teil des Angußkanals muß so ausgeführt werden, daß das Spritzgut beim Auswerfen der Verteilerspinne aus der Bohrung gezogen wird und nicht abbricht. Eignet sich nicht für spröde und harte Thermoplaste Was verstehen wir unter dem Begriff angußloses Verfahren? Die Spritzdüse der Spritzgießmaschine wird direkt an die Formpartie angesetzt Wo wird das angußlose Verfahren angewandt? Nur beim Einfachformen Wodurch kann der Strömungsverlauf in den Angußkanälen wesentlich verbessert werden? Durch Ausrunden der Abzweigungen im Spritzlauf In welchen Querschnitten sollen Angußkanäle gefertigt werden? Rund, halbrund oder trapezförmig. Seite 70

12 Welches sind die Vorteile des runden Angußquerschnittes? Geringste Druck- und Wärmeverluste, da sich dieselben auf beide Formhälften gleichzeitig verteilen Welches ist der Nachteil des runden Angußquerschnittes? Einarbeitung in beide Formplatten ist erforderlich (Erhöhte Herstellungskosten) Vorteile des halbrunden Angußquerschnittes! Es sind lediglich in einer Formplatte vertiefte Einarbeitungen erforderlich Was bezeichnen wir als Anschnitt? Der Anschnitt ist die Verengung der Anspritzspinne beim Eintritt in den Formhohlraum und kann rund bis rechteckig ausgelegt sein. Die Größe des Anschnittes wird durch Probespritzen ermittelt. Die Größen der Anschnitte sind richtig, wenn alle Formnester gleichmäßig gefüllt werden. Seite 71

13 Welche Aufgabe ist der Werkzeugkühlung zugedacht? Im gekühlten Werkzeug wird der zugeführten Schmelze Wärme entzogen und der Artikel erstarrt zu der ihm zugedachten Form Wie soll die Werkzeugkühlung ausgelegt sein? Sie soll ein möglichst rasches Erstarren der Schmelze ermöglichen Weshalb ist eine rasche Erstarrung anzustreben? Aus Wirtschaftlichkeitsgründen (rasche Abkühlung bedingt hohe Schußzahl) Wie sollen Kühlbohrungen im Werkzeug angebracht sein? Der Weg des Kühlmittels durch das Werkzeug sollte möglichst kurz sein Was ist die Folge von langen Kühlbohrungen? Je länger der Kühlweg, desto größer die Möglichkeit der Kühlmittelerwärmung. Gesteigerte Kühlmittelerwärmung reduziert das Kühlvermögen Nennen Sie die gebräuchlichsten Kühlsysteme! Serien- und Parallelkühlung. Seite 72

14 Was verstehen wir unter dem Begriff Serienkühlung? Bei einer Serienkühlung werden die einzelnen Formteile nacheinander vom Kühlmittel durchströmt Was verstehen wir unter dem Begriff Parallelkühlung? Bei ihr wird das Kühlmittel durch Sammelkanäle den einzelnen Formteilen gleichzeitig zu und von ihnen abgeführt Welches sind die Vorteile der Serienkühlung? Der Vorteil liegt in der verhältnismäßig einfachen Herstellung Was sind die Vorteile der Parallelkühlung? Hoher Kühlwirkungsgrad, sie wird hauptsächlich bei Vielfachformen angewendet Welches Werkzeugkühlmittel wird verwendet? Wasser Wann sollen Spritzgießformen beheizt werden? Bei Spritzgießformen, die bei der Herstellung von Artikeln eine hohe Temperatur erfordern. Seite 73

15 Welchem Zweck dient die Auswerferhalteplatte? Sie hält die Auswerfer in der richtigen Lage und Distanz und schützt sie im Bedarfsfalle gegen Verdrehung Welche Aufgabe fällt der Auswerfergrundplatte zu? Sie ist stets stärker auszulegen als die Auswerferhalteplatte und überträgt die Auswurfkraft von der Auswerferstange auf den Ausstoßer Welche Aufgabe haben die Ausstoßer? Die Aufgabe der Ausstoßer ist es, eine einwandfreie, selbständige Entformung der gespritzten Teile zu garantieren Welche Arten von Ausstoßern sind bekannt? Normal-, Flach-, Profil-, Teller-, Hülsenausstoßer. Seite 74

16 Wie sind die Ausstoßer im Spritzwerkzeug angeordnet? Auswerferstifte müssen in erster Linie dort angebracht werden, wo durch Schrumpfungen Entformungsschwierigkeiten entstehen. Dies tritt besonders stark bei Werkzeugen mit Kernen in Erscheinung Was bewirken die Rückstoßstifte? Sie garantieren uns ein sicheres Zurückstoßen der Auswerfer Was ist die Aufgabe der Auswerferstange mit Rückholfeder? Sie dient der Betätigung des Auswerfersystems Was sind Formeinsätze? Sie geben das eigentliche Formbild, indem die Spritzgießmasse ein Abbild derselben einnimmt Wo finden Formeinsätze ihre Anwendung? Bei schwierig herzustellenden Formpartien oder wenn durch Bruchgefahr Austauschbarkeit gefordert wird Welches sind die Nachteile der Formeinsätze? Sie begünstigen das Graten, das durch Fertigungstoleranzen und Spritzdrücke entsteht Wie können die Formpartien hergestellt werden? Durch Zerspanung, Kaltsenken, Funkenerosion. Seite 75

17 Weshalb ist ein stumpfes Anflanschen der Formeinsätze zu unterlassen? Die beim Einspritzprozeß wirksam werdenden Spritzkräfte könnten zur Verschiebung des Formeinsatzes führen Wann muß ein seitlicher Kernzug verwendet werden? Bei Spritzgußteilen mit seitlichen Durchbrüchen bzw. Bohrungen und Hinterschneidungen Worauf ist bei der Herstellung des Kernzuges besonders zu achten? Die Endlage des Kernes muß dicht schließen, sonst bildet die eindringende Spritzmasse einen Grat Wie sind die Backenwerkzeuge beim Preßverfahren ausgelegt? Backenwerkzeuge sind stets als Konuswerkzeuge gebaut, in den beiden Backen sind die Artikelhohlräume und der Füllraum je zur Hälfte seitlich eingearbeitet. Die Werkzeugbacken werden dabei in einem konischen Ring oder Rahmen geführt Wie groß sollte der Konus der Werkzeugbacken gewählt werden? Die Konizität richtet sich nach der Größe und Gestaltung des Teiles, sollte aber nicht unter 15 liegen, da sonst ein Entformen nur sehr schwer möglich ist. Seite 76

18 Wie erfolgt das Öffnen der Werkzeugbacken? Das Öffnen der Werkzeugbacken geschieht durch einen von unten betätigten zentralen Auswerfer, der auch die Rückstellung der beiden Werkzeugbacken bewirkt Wozu benötigt man seitliche in die Backen eingearbeitete Führungsstifte? Um beim Pressen die Übereinstimmung der beiden Formhälften zu gewährleisten, sowie als Zentrierung bei der Einarbeitung Wann benötigt man einen Metalleinlegeteil im Artikel? Um z.b. Gewinde haltbar zu machen oder wenn elektr. Leitkontakte nötig sind Was begünstigt eine gute Entformung des Artikels? Konizität der Formhöhlung und Kerne Günstige Anordnung der Auswerfer Polieren in Entformungsrichtung Wie stark soll die Konizität der Formeinsätze sein? Je nach Art und Gestaltung des Artikels sollten die Außen- und Innenflächen der Form eine Neigung in Öffnungsrichtung von 0,5-2 erhalten Welche Poliermittel sind gebräuchlich? Schmirgelleinwand, Schleifen und Polierpaste, Schleifpulver Welche Vorteile bietet das Hartverchromen der Form? Es schützt vor Reibungsverschleiß und Korrosion. Seite 77

19 Was ist der Zweck der Entlüftungssysteme? Durch sie wird ein Entweichen der Luft während der Füllung des Formhohlraumes ermöglicht Was muß vor der Erprobung von Spritzwerkzeugen geprüft werden? Vor der Erprobung ist es empfehlenswert, folgende Funktionskontrollen durchzuführen: Ausstoßerbewegung und Auswerferplattenführung kontrollieren Bewegungsspiel der Formteile überprüfen Dichtheit der Kühl- oder Heizsysteme feststellen Kontrolle auf Abdichten der Formtrennungsebene Seite 78