Beim Spritzgießen wird von der Rückseite der Schnecke im Zylinder ein Gegendruck erzeugt. Dieser unterstützt die Schnecke beim Vorwärtsdrücken des geschmolzenen Kunststoffs. Dieser von der Rückseite ausgeübte Druck wird als Gegendruck bezeichnet. Beim Spritzgießen mit Gegendruck würde sich die Schnecke ohne Gegendruck rückwärts bewegen, sodass das Material im gesamten Zylinder unverändert bliebe.
Die Spritzgießmaschine verfügt über eine um den Zylinder laufende Schnecke am hinteren Ende und einen Hydraulikmotor. Der Gegendruck verhindert die lineare Bewegung der Kunststoffpartikel im Zylinder. Die Höhe des Gegendrucks muss optimiert werden, um sicherzustellen, dass das Material beim Befüllen aus der Düse austritt. Er darf weder zu hoch noch zu niedrig sein. Gegendruck kann nur aufrechterhalten werden, wenn zwei Materialien gemischt werden.
Beim Spritzgießen mit Gegendruck kann es aufgrund des konstanten Gegendrucks zu Materialabsonderung kommen. Um dies zu verhindern, wird ein Gegendruck von 4 mm oder 10 mm eingestellt. Dieser Wert hängt jedoch von Art und Menge des Materials ab, das die lineare Bewegung des Siebs bewirkt.
Druck ist ein wesentlicher Bestandteil des Spritzgießprozesses. Um dies zu verstehen, ist es wichtig zu wissen, wie das Spritzgießen funktioniert. Die Aufgabe einer Spritzgießmaschine besteht darin, Kunststoffe zu mischen, zu schmelzen und in verschiedene Formen und Designs zu gießen. Dieser Prozess beginnt damit, dass sich die Kunststoffgranulate im Trichter befinden. Die Granulate werden durch einen beheizten Zylinder transportiert und von einer Plastifizierschnecke zerkleinert.
Das Abscheren wird durch eine rotierende, rückwärtslaufende Schnecke ermöglicht. Diese Rückwärtsbewegung befördert das geschmolzene Plastik zusammen mit einer bestimmten Flüssigkeitsmenge zur Schneckenspitze. Die Flüssigkeit übt eine Kraft auf die Schnecke aus und bewirkt so deren Rückwärtsbewegung. Dadurch vergrößert sich das Volumen in der Schmelzkammer. Dieser Druck muss jedoch kontrolliert werden. Es handelt sich dabei um Gegendruck.
Wie sich der Gegendruck auf das Spritzgießen auswirkt
Der Erfolg des Gegendruckverfahrens kann den Spritzgießprozess beeinflussen. Die Bewegung der Schnecke ist entscheidend, da sie den Großteil der Arbeit verrichtet. Der Spritzgießprozess basiert auf der Hin- und Herbewegung der Schnecke. Im Folgenden sind einige Parameter aufgeführt, die beim Gegendruckspritzgießen zu berücksichtigen sind:
●Die Drehzahl der Schraube wird in Umdrehungen pro Minute (U/min) gemessen.
●Die Schraube dreht sich in den meisten Maschinen mit einer Drehzahl zwischen 20 und 60 Umdrehungen pro Minute.
●Die Rotationsgeschwindigkeit hängt von den Eigenschaften des Kunststoffs ab.
●Die Größe des Schusses ist ebenfalls ein wichtiger Parameter. Sie wird durch die Injektionskammer bestimmt.
Wissenswertes zum Gegendruck-Spritzgießen
Um die Prozesssteuerung beim Spritzgießen vollständig zu verstehen, ist es entscheidend zu wissen, wie Gegendruck entsteht. Die Qualität des Endprodukts hängt davon ab, wie reibungslos jeder einzelne Schritt abläuft. Im Folgenden werden einige wesentliche Funktionen des Gegendrucks beim Spritzgießen erläutert.
Verdichten
Für homogenere Werkstoffe muss Druck auf die Schmelze ausgeübt werden. Hoher Druck führt zur Verdichtung der Moleküle und verbessert die Dichte. Eine unzureichende Verdichtung kann den Materialfluss in der Anlage einschränken. Der Gegendruck steuert nicht nur die Schneckenbewegung, sondern hält auch den erforderlichen Verdichtungsdruck aufrecht.
Entlüftung
Es ist schwierig zu verhindern, dass Luft in die Schmelze gelangt. Dies kann durch die Kondensation flüchtiger Bestandteile im Kunststoff verursacht werden, die wiederum aus kondensierter Luft oder Flüssigkeiten aus der Umgebung stammen können. Die eingeschlossene Luft entweicht und wird durch einen Druckgradienten aus der Schmelzkammer verdrängt, sobald Druck ausgeübt wird.
Die eingeschlossene Luft wird in einen tiefer gelegenen Bereich außerhalb des Systems abgeleitet. Eingeschlossene Luft ist am Produkt möglicherweise nicht sichtbar. Sie kann jedoch zu Funktionseinschränkungen, Präzisionsverlusten und Oberflächenfehlern führen. Die Spritzgießmaschine kann mit einer Entlüftungs- und Dekompressionszone ausgestattet werden, was die Wirksamkeit dieser Maßnahmen verbessert.
Prozesszeitpunkt
Beim Spritzgießen ist das Timing entscheidend. Schon eine Sekunde Abweichung in einem Zyklus kann erhebliche Auswirkungen auf das Produkt haben. Während sich die Schnecke zurückbewegt, läuft ein weiterer Prozess ab. Beispielsweise kühlt die Kunststoffschmelze des vorherigen Zyklus ab.
Daher muss die Rückwärtsbewegung der Schnecke mit dem Auswurf des Produkts synchronisiert sein. Sobald die Schnecke ihre Rückwärtsbewegung einstellt, wird das Produkt ausgeworfen und die Form schließt sich. Wird ein Teil dieses Prozesses unterbrochen, kann dies den gesamten Prozess beeinträchtigen.
Schrumpfung
Der auf die Schmelze ausgeübte Druck fördert die isotopische Schrumpfung und reduziert deren Auswirkungen. Steht die Schmelze unter Druck, kann dies zu einer Volumenverringerung führen. Daher gewährleistet der Gegendruck beim Spritzgießen die Dimensionsstabilität. Selbst bei auftretender Schrumpfung ist deren Effekt weniger ausgeprägt.
Formfüllung
Für das Füllen der Form mit der Schmelze ist der richtige Druck erforderlich. Dieser Druck muss aufrechterhalten werden, während die Schmelze durch die Angusskanäle fließt. Der Gegendruck beeinflusst die Geschwindigkeit und den Druck des Formfüllvorgangs.
Schmelztemperatur
Die Temperatur eines Systems steigt mit zunehmendem Druck. Wenn das Schmelzvolumen in der Schmelzkammer zunimmt, verringert sich der für die Schmelze verfügbare Raum durch den Gegendruck.
Das System erhöht die Temperatur, was durch Anlegen von Gegendruck erreicht wird. Der Temperaturanstieg nimmt mit steigender Viskosität ab, was sich positiv auf die Formfüllung und Produktbildung auswirkt.
Ist der Gegendruck zu hoch, kann dies bei temperaturempfindlichen Kunststoffen zu deren Zersetzung führen.
Gefüllte Kunststoffe
Bei fasergefüllten Materialien ist besondere Sorgfalt geboten, da ein hoher Gegendruck beim Spritzgießen die Faserlänge reduzieren kann. Auch Faserbrüche können durch die Verdichtung und die erhöhte Scherkraft aufgrund des Gegendrucks auftreten.
Üblicherweise werden Kunststoffe mit Fasern versetzt, um ihre Eigenschaften zu verbessern. Hersteller geben verschiedene Empfehlungen für Kunststoffprodukte, die im Spritzgussverfahren verwendet werden. Dabei ist es wichtig, die Druckfestigkeit des Materials zu berücksichtigen.
Eine präzise Steuerung des Gegendrucks ist entscheidend für die Produktqualität. Beauftragen Sie ein renommiertes Unternehmen für Kunststoffspritzguss, um das beste Produkt für Ihr Unternehmen zu erhalten. Kontaktieren Sie uns für weitere Informationen.
