Wie vermeidet man Verzug und Verformung von Spritzgussteilen?

1. Was ist die Hauptursache für Verzug?
Die Schwindung kristalliner technischer Kunststoffe ist relativ hoch und wird von vielen Faktoren beeinflusst. Bei zu schneller Entformung, zu hoher Werkzeugtemperatur, ungleichmäßiger Werkzeugtemperatur und asymmetrischem Fließkanalsystem.
Bei kristallinen technischen Kunststoffmaterialien wird das Verziehen stark von der Wandstärke und der Werkzeugtemperatur beeinflusst. Die ungleichmäßige Wandstärke oder ungleichmäßige Ecken des Werkstücks führen zu einer ungleichmäßigen Abkühlung und Schwindung während der Umformung, was zu Verzug und Verformung führt. Aus Gründen der Oberflächenästhetik haben einige Teile Angusskanäle, die sich an den Ecken des Produkts befinden. Beim Formen kann der geschmolzene Klebstoff nur von einem Ende mit hoher Geschwindigkeit in den Formhohlraum eingespritzt werden, und der erstarrte Kunststoff wird gerade gerichtet und in der gleichen Richtung (Orientierung) angeordnet. Beim Entformen werden die Rohstoffmoleküle in ihren ursprünglichen Zustand zurückgezogen, um Verwerfungen zu bilden. Eine ungeeignete Werkzeugtemperatur kann auch zu Verwerfungen und Verformungen führen.
Aufgrund der Richtungsabhängigkeit von Glasfasern zeigen glasfaserverstärkte technische Kunststoffe beim Spritzgießen ein völlig unterschiedliches Schwindungsverhalten mit leichten Schwindungseffekten durch Wanddickenunterschiede. Daher ist der Hauptgrund für die Verzugsverformung der Schrumpfungsunterschied zwischen dem horizontalen und vertikalen Fluss der verstärkten Fasern.
Ausgehend von der Analyse des Formeinlaufs sollte die Gestaltung der Form sicherstellen, dass der Kunststoff problemlos in den Formhohlraum eintreten kann, die Verwendung einer rechtwinkligen Drehform für den Umlenkkanal vermeiden und eine Bogenübergangszone für den Wendepunkt verwenden. Kurze und dicke Umleitungskanäle sind ideal zum Reduzieren von Fluidwiderstand und Fluidorientierungsphänomenen,
Um Deformationen durch Entformungsschwierigkeiten aufgrund unterschiedlicher Dichtheit beim Schmelzeinfüllen zu vermeiden, sollte die Querschnittsform und -größe des Umlenkkanals in Abhängigkeit von der eingespritzten Leimmenge und der Produktform verändert werden. Nachdem die schwierig geformten Teile des Produkts verdickt sind, vergrößert sich auch der Hauptströmungskanal entsprechend, wodurch die Querschnittsfläche des Hauptströmungskanals gleich der Summe der Querschnittsflächen des Hauptströmungskanals gemacht wird.
Zwei weitere Punkte sind bemerkenswert: Zum einen die Form der Auswurfvorrichtung für das Werkstück. Wenn zu wenige Auswerferstifte gesetzt sind, kann es leicht zu Verformungen und Verwerfungen kommen; Wenn jedoch zu viele Auswerferstifte vorhanden sind, beeinträchtigt dies das Erscheinungsbild des Produkts. Zu diesem Zeitpunkt sollte in Betracht gezogen werden, eine Druckplattenmethode zum Auswerfen zu verwenden. Zum anderen die Gestaltung des Kühlkanals im Formhohlraum, der für eine gleichmäßige Gesamtschrumpfung des Werkstücks sorgen soll. Gegebenenfalls sollte das Werkstück mit verdeckten Formkernen ausgestattet werden.
Kurz gesagt, die Faktoren, die die Verzugsverformung beeinflussen, sind die Wanddickenverteilung, die Angussposition, der Strömungswiderstand, der Teilerkanal und die Steifigkeit des geformten Produkts. Diese unterschiedlichen Gründe führen zum Verziehen und Verformen von spritzgegossenen Produkten. Je nachdem, ob das Rohmaterial Verstärkungsfasern enthält, erfährt das gleiche Teil oft eine gegensätzliche Verzugsverformung.
2. Wie kann man Verzug und Verformung verhindern?
Beim Spritzgießen von kristallinen technischen Kunststoffen ist es erforderlich, dass die Wandstärke der Teile gleichmäßig ist, um die Ansammlung von geschmolzenem Klebstoff so weit wie möglich zu vermeiden. Die Verwendung von Mehrpunktanschnitten, um dem Hochdruckspritzgießen gerecht zu werden und Schwindungsunterschiede zu minimieren, und das Design des Formtemperatursteuersystems sollten die durchschnittliche Wärmeableitung so weit wie möglich berücksichtigen.
Bei glasfaserverstärkten Kunststoffen ist die Symmetrie der geformten Produktstruktur ebenso wichtig wie eine gleichmäßige Wandstärke. Asymmetrische Teile behindern den Fluss des geschmolzenen Klebstoffs und verursachen Abweichungen, die letztendlich zu Verwerfungen und Verformungen führen. Asymmetrische Teile müssen durch Kombinieren verdeckter Formkerne während der Formplanungs- und Konstruktionsphase ausgeglichen werden. Die Position des Gates ist ebenfalls wichtig, da jede Umleitung und Fusionslinie ein potenzieller Faktor ist, der ein Verziehen verursacht.
Um ein reibungsloses Füllen des Formhohlraums mit geschmolzenem Kunststoff zu gewährleisten, sollte die Konstruktion versuchen, die folgenden Punkte so weit wie möglich zu vermeiden:
*Der Dickenunterschied zwischen demselben Werkstück ist zu groß;
*Mit übermäßig scharfen Winkeln;
*Die Pufferzone ist zu kurz, was zu einem erheblichen Unterschied im Dickenübergang führt.
3. Prozessmaßnahmen zur Vermeidung von Verzugsdeformationen beim Spritzgießen
Unter der Annahme, dass das geformte Produkt, der Anschnitt und die Form korrekt konstruiert wurden, kann die Verzugsverformung des Produkts durch Einstellen des Haltedrucks und der Formtemperatur während des Spritzgießens kontrolliert werden. Die Form kann auch die meisten thermischen Schleifensysteme verwenden, um eine vollständige Wärmeverteilung zu erreichen.
Bei verstärkten technischen Kunststoffen kann eine Änderung der Einspritzrate oder eine Senkung der Formtemperatur die Verzugsverformung leicht verbessern. Wenn ein mögliches nachträgliches Verziehen während der Formherstellung und der Designphase des geformten Produkts nicht vorgesehen ist, können nachträgliche Korrekturen nicht durch Änderung der Formprozessbedingungen vorgenommen werden.