Das Spritzgießen ist die kostengünstigste Methode, Kunststoffteile in großem Maßstab herzustellen. Das Spritzgießverfahren besteht darin, Kunststoffschmelze in eine Form einzuspritzen und das erstarrte Teil anschließend auszutragen. Dieser Artikel stellt kurz den Aufbau und das Prinzip der Form vor.

Abbildung 1 Formen und Teile

1. Grundstruktur der Form

Verschiedene Kunststoffprodukte weisen aufgrund der Unterschiede in der Kunststoffart, der Produktform, der Struktur und der Art der Spritzgießmaschine unterschiedliche Formstrukturen auf. Ihre grundlegende Struktur bleibt jedoch gleich.

Bewegliche und stationäre Formen

Im Wesentlichen besteht eine Spritzgussform aus zwei Teilen: einer beweglichen Form und einer festen Form. Die bewegliche Form ist für das Öffnen vor Abschluss des Spritzgießens verantwortlich, um das Produkt für den Start oder die Rücknahme vorzubereiten. Der sich bewegende Teil während des Formöffnungsprozesses wird als bewegliche Form bezeichnet, während der stationäre Teil als feste Form bezeichnet wird.

Abbildung 2 links ist die feste Form, rechts die bewegliche Form

Nomenklatur der festen Form

Da die Spritzdüse der Spritzmaschine bei ihrer Verbindung mit der Form in der Regel stationär ist, wird der Teil der Form, der mit der Spritzdüse der Spritzmaschine in Berührung kommt, als stationäre Form bezeichnet. Auf vertikalen Spritzgießmaschinen (von oben nach unten gespritzt) wird die feste Form auch als obere Form bezeichnet. Auf horizontalen Maschinen (Spritzen von links nach rechts oder umgekehrt) wird sie als Frontform bezeichnet. Dementsprechend wird die bewegliche Matrize auf einer vertikalen Maschine als untere Matrize und auf einer horizontalen Maschine als hintere Matrize bezeichnet.

Unterscheidung zwischen festen und beweglichen Formen

Der Formhohlraum der stationären Form ist üblicherweise konkav ausgebildet, da das Produkt üblicherweise dünnwandig ist. Daher wird die feste Matrize auch als konkave oder feminine Matrize bezeichnet, während der Formhohlraum der beweglichen Matrize konvex ist und als konvexe oder männliche Matrize bezeichnet wird.

Einführung in die Hauptkomponenten

Schablone und Formkern: Die Schablone trägt den Formkern und enthält Kühlkanäle für das nach dem Einspritzen im Formhohlraum befindliche Produkt. Der vordere Formkern und der hintere Formkern bilden zusammen einen Formhohlraum, d.h. einen Bereich, in dem der Kunststoffstrom gefüllt ist.

Führungsbuchse und Führungsstift: Die Führungsbuchse wirkt wie ein Gleitlager, in dem der Führungsstift beim Öffnen und Schließen der Form als Teil des Grobpositionierungssystems der Form gleitet.

Formfuß: Unterstützung des Auswerfersystems, einschließlich oberer und unterer Auswerferplatten, Auswerferstifte, Rückstellstifte usw.

Platte A, B und C: Der Formteil zwischen der vorderen und der hinteren Befestigungsplatte hat normalerweise eine dreistufige Struktur, die als Platte A, B und C bezeichnet wird. Für die Einfachheit und Kosteneinsparung wird normalerweise der Standard-Formrahmen für einfache Produkte verwendet, nur Formkerne für verschiedene Produkte und einige Details, die bearbeitet werden müssen.

2. Prinzip des Spritzgusses

Während des Spritzgießvorgangs werden die beweglichen und feststehenden Formen geschlossen und die getrockneten Kunststoffgranulate in den Trichter der Spritzgießmaschine gegossen. Der Kolben (Schnecke) der Spritzmaschine schiebt das Granulat nach vorne, und eine Heizspule innerhalb der Kartusche erwärmt und schmilzt das Material zu einer nicht-newtonschen Flüssigkeit. Wenn die Partikel die Düse erreichen, sind sie bereits in ein Hochtemperaturfluid verwandelt. Anschließend wird das geschmolzene Material als Hochdruckflüssigkeit durch Düsen in das Formsystem eingespritzt, wobei der Formhohlraum durch den Hauptströmkanal, den Strömkanal und den Anguß gefüllt wird. Nach Beendigung des Befüllens wird die Einspritzung gestoppt und die Form geht in die Haltephase. Anschließend wird das Kühlsystem in Betrieb genommen, die Form wird geöffnet und das Auswerfersystem wird bewegt, um das Produkt herauszustoßen. Schließlich wird das Produkt entfernt.

Das Spritzgießen ist ein effizientes und schnelles Herstellungsverfahren, wobei ein Zyklus oft in weniger als einer Minute abgeschlossen ist. Dieses Verfahren ist nicht nur in Kunststoffprodukten weit verbreitet, sondern auch allgegenwärtig in unserem täglichen Leben. Das Verständnis der grundlegenden Struktur der Form und der Prinzipien des Spritzgießens hilft uns, die Komplexität und Präzision dieses Herstellungsprozesses besser zu verstehen.