Dynamische Werkzeugentlüftung

Meinolf Droege,

Auswerfer können auch entlüften

Neu entwickelte Auswerfereinheiten, die als Alternative zu den oft für die Entlüftung eingesetzten zylindrischen Auswerferstiften verwendet werden sollte, haben die Funktion eines Ventils. Die Entlüftungsstifte können die üblichen DIN-Auswerferstifte ersetzen.

Einbaubeispiele für neuartige Auswerfer, die die Entlüftung m Spritzgießwerkzeug verbessern. © Wema

Die Qualität der Formentlüftung ist miteinscheidend für die Qualität der Spritgießteile. Während des Formungsprozesses muss die in den Kavitäten eingeschlossene Luft abgeführt werden, da sonst diese durch die Schmelze verdichtet wird. Eine Kombination aus Schmelzedruck und den sich dadurch ergebenden hohen Temperaturen führen zur Zündung des Sauerstoffs (allgemein als Dieseleffekt bezeichnet) und zu Verbrennungen an den Teilen, da der Kunststoff durch die Sauerstoffentzündung karbonisiert. Oft zeigen sich dann Glanzstellen oder Spannungsrisse am fertigen Kunststoffteil. Auch kann eine schlechte Formentlüftung zusammen mit dem Dieseleffekt dazu führen, dass das Werkzeug an den Trennebenen verschleißt, was zu Gratbildung am Spritzteil führt.

Eine Verringerung der Einspritzgeschwindigkeit wird zwar ermöglichen, dass Luft aus der Kavität entweichen kann, was jedoch andere Probleme nach sich ziehen kann, wie nicht voll ausgebildete Teile. Außerdem kann die Verringerung der Einspritzgeschwindigkeit zu einer Temperaturabnahme beim Material führen, was eine Veränderung der Materialviskosität zur Folge hat, so dass ebenfalls unvollständige Teile produziert werden.

Anzeige

Während des Einspritzvorgangs kristalliner und halbkristalliner Polymere muss nach Beendigung des Füllvorgangs ein Nachdruck auf das Material aufgebracht werden. Damit können sich die Polymerketten beim Einfrieren neu anordnen und geordnete Bereiche bilden, wodurch die mechanischen Eigenschaften des Materials gewährleistet werden. Unterhalb der Glasübergangstemperatur wird die Bewegung der Molekülketten eingefroren.

Das Packen ist möglich, solange ein zentraler Kernströmungsweg des geschmolzenen Materials den Packungsdruck von der Einspritzstelle auf das gesamte eingespritzte Teil übertragen kann. Je länger die Füllzeit ist, desto kühler wird das Material, was zu einer schlechten Verpackung führt. Linienbildung und andere ästhetische Eigenschaften stehen in engem Zusammenhang mit der Temperatur des Materials, deshalb ist eine optimale Einfüllzeit für das Erreichen korrekter Bindenähte und hochwertiger Teile unerlässlich. Durch unsachgemäße Formnestfüllung können Luftblasen zwischen zwei Kunststofffronten eingeschlossen werden.

Für die Entlüftung von Spritzgießwerkzeugen werden Entlüftungsöffnungen zwischen den mechanischen Elementen der Werkzeuge hergestellt. Zum Beispiel handelt es sich um Rückdruck-oder Auswerferstifte, aber auch Gleitelementen von Schiebern. Wenn Trennebene und Gleitelemente keine ausreichende Entlüftung zulassen, kann eine Kavität in Einsätze unterteilt werden, um die Entlüftungsbereiche zu vergrößern.

Die Materialviskosität begrenzt den Lüftungsspalt in der Trennebene. Je niedriger die Viskosität ist, desto kleiner muss der Luftaustrittsbereich sein. Bei hohem Einspritzdruck kann sich ein Grat in der Trennebene bilden. Je größer der Druck ist, desto kleiner muss der Luftaustrittspalt ausgeführt werden, um Materialaustritt zu vermeiden. Trotz Einhalten empfohlener Werte hinsichtlich optimaler Luftaustrittsöffnungen, haben die meisten der herkömmlichen Entlüftungssysteme eine begrenzte Entlüftungskapazität und Entlüftungsleistung.

Gase, die während des Spritzvorgangs erzeugt werden, beeinträchtigen die Formentlüftung zusätzlich. Materialien wie PA, PPSA, PEEK, PC +GF, PET, POM und Materialien mit Flammschutzmittel erzeugen bei der Verarbeitung Gase. Die erzeugen Ablagerungen, welche die Belüftungsöffnungen, Kanäle und die Oberfläche der Kavitäten verunreinigen, was zu fehlerhaften Teilen führt.

Die neu entwickelten Auswerfereinheiten, die als Alternative zu den oft für die Entlüftung eingesetzten zylindrischen Auswerferstiften verwendet werden sollte, haben die Funktion eines Ventils. Sie Entlüftungsstifte können die üblichen DIN-Auswerferstifte einfach ersetzen. Bei diesen Elementen ergeben sich durch den schnellen Gasabfluss keine Ablagerungen von Öl oder Fetten aus den verarbeiteten Kunststoffmassen. Die Gase können über eine in der Auswerferplatte eingebrachte Bohrung oder alternativ durch eine im Hülsenbereich eingebrachte Öffnung entweichen. Ein 3/2 Wegeventil sorgt für eine optimale Funktion. Verfügbar sind die Auswerfer mit den Durchmessern 6, 8 und 10 Millimeter.

Anzeige

Das könnte Sie auch interessieren

Anzeige
Anzeige
Anzeige

Werkzeugbau XXL

Effizienz in Formenbau und Produktion

Trotz eigenem Formenbau nutzt Verarbeiter Walther Faltsysteme externe Dienstleister, um maximale Produktivität in der späteren Produktion sicherzustellen. In einem Projekt, der Entwicklung eines neuen Palettentyps aus verschiedenen...

mehr...
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige