Einführung in die Parameter des Spritzgießens
Die Parameter beim Spritzgießen sind entscheidend für die Herstellung hochwertiger Kunststoffteile mit gleichbleibenden Eigenschaften. Zu diesen Parametern gehören Zylindertemperatur, Schmelztemperatur, Werkzeugtemperatur, Einspritzdruck, Nachdruck, Gegendruck, Einspritzgeschwindigkeit, Schneckendrehzahl, Dosierhübe, Restmengen, Vortrocknungsbedingungen, Rückstellraten, Schwindungsraten, Anguss-Systeme, Maschinenabschaltprozeduren und Anlagenanforderungen. Die richtige Auswahl und Steuerung dieser Parameter gewährleisten optimales Fließen, Abkühlen und Erstarren und minimieren so Fehler wie Verzug, Lunker oder Oberflächenfehler.
Dieser Leitfaden beschreibt die Parameter für gängige Kunststoffe auf Basis von Industriestandards und bewährten Verfahren. Jeder Werkstoff weist spezifische thermische, rheologische und mechanische Eigenschaften auf, die die Verarbeitung beeinflussen. So erfordern beispielsweise kristalline Polymere wie HDPE eine präzise Temperaturkontrolle für die Kristallisation, während bei amorphen Kunststoffen wie PS die Viskosität entscheidend ist. Ingenieure sollten die Parameter entsprechend der Bauteilgeometrie, den Maschinenkapazitäten und den Umgebungsbedingungen anpassen, um die Produktivität und die Bauteilleistung zu optimieren.
Wichtige Aspekte sind Sicherheit, Energieeffizienz und Nachhaltigkeit. Überprüfen Sie die Parameter stets anhand der Materialdatenblätter und führen Sie Versuche für neue Konfigurationen durch. Dieser Ansatz reduziert Ausschussquoten und verkürzt die Zykluszeiten, was zu einer kosteneffizienten Fertigung beiträgt.
Polyethylen hoher Dichte (HDPE)
HDPE ist ein teilkristalliner thermoplastischer Kunststoff, der sich durch hervorragende Chemikalienbeständigkeit, geringe Feuchtigkeitsaufnahme und hohe Schlagfestigkeit auszeichnet. Er findet breite Anwendung in Behältern, Rohren und Spielzeug. Die Verarbeitung erfordert ein sorgfältiges Temperaturmanagement, um eine gleichmäßige Kristallisation zu gewährleisten und Verformungen zu vermeiden.
| Parameter | Wert |
|---|---|
| Lauftemperatur | Zufuhr: 30–50 °C; Zone 1: 160–250 °C; Zone 2: 200–300 °C; Zone 3–5: 220–300 °C; Düse: 220–300 °C |
| Schmelztemperatur | 200-280 °C |
| Formtemperatur | 20-60 °C |
| Einspritzdruck | 80-140 MPa (bis zu 180 MPa bei dünnen Wänden) |
| Haltedruck | 30-60% Einspritzdruck |
| Gegendruck | 5-20 MPa |
| Einspritzgeschwindigkeit | Mittel für allgemeine Zwecke; hoch für Dünnwandverpackungen |
| Schneckendrehzahl | Bis zu 1,3 m/s lineare Geschwindigkeit |
| Dosierhub | 0,5-4D |
| Kissen | 2-8 mm |
| Vortrocknen | Nicht erforderlich; bei unsachgemäßer Lagerung 1 Stunde bei 80 °C lagern. |
| Genesungsrate | Bis zu 100% |
| Schwindung | 1,2–2,51 TP3T; hohe Schrumpfung, mögliche Verformung; keine weitere Schrumpfung nach 24 Stunden |
| Torsystem | Punktanschnitt; Heißkanal (beheizt oder isoliert); kleiner Querschnitt ausreichend für dünne Bauteile |
| Maschinenabschaltung | Keine spezielle Reinigung erforderlich; HDPE ist temperaturbeständig |
| Ausrüstung | Standardschnecke; dreiteilige Schnecke für allgemeine Anwendungen; spezielle Misch-/Scherabschnitte für Verpackungszwecke (L=25D); gerade Düse, Rückschlagventil |
Für optimale Ergebnisse ist ein 4D-Dosierhub mit ausreichender Schmelzeverweilzeit erforderlich. Hohe Schneckendrehzahlen sind zulässig, sofern die Plastifizierung vor dem Abkühlende abgeschlossen ist. Bei dünnwandigen Bauteilen ist eine Anpassung erforderlich, um Fließstörungen zu vermeiden.
Polypropylen (PP)
Polypropylen (PP) ist ein vielseitiges, teilkristallines Polymer mit guter Chemikalienbeständigkeit, Dauerfestigkeit und geringen Kosten. Es eignet sich ideal für Automobilteile, Verpackungen und Konsumgüter. Bei der Verarbeitung liegt der Fokus auf der Minimierung des Schrumpfens und der Gewährleistung einer gleichmäßigen Abkühlung, um Einfallstellen zu vermeiden.
| Parameter | Wert |
|---|---|
| Lauftemperatur | Zufuhr: 30–50 °C; Zone 1: 160–250 °C; Zone 2: 200–300 °C; Zone 3–5: 220–300 °C; Düse: 220–300 °C |
| Schmelztemperatur | 200-280 °C |
| Formtemperatur | 20-70 °C |
| Einspritzdruck | 80-140 MPa (bis zu 180 MPa für dünnwandige Gehäuse) |
| Haltedruck | 30-60% Einspritzdruck; ~30% Zykluszeit |
| Gegendruck | 5-20 MPa |
| Einspritzgeschwindigkeit | Hoch für Dünnwandgehäuse (mit Akkumulator); mittel für andere |
| Schneckendrehzahl | Lineare Geschwindigkeit bis zu 1,2 m/s |
| Dosierhub | 0,5-4D |
| Kissen | 2-8 mm |
| Vortrocknen | Nicht erforderlich; bei unsachgemäßer Lagerung 1 Stunde bei 80 °C lagern. |
| Genesungsrate | Bis zu 100% |
| Schwindung | 1,2–2,51 TP3T; hohe Schrumpfung; keine weitere Schrumpfung nach 24 Stunden |
| Torsystem | Punkt- oder Mehrpunktanschnitt; Heißkanal (beheizt oder isoliert); Anschnitt an der dicksten Stelle, um Einfallstellen zu vermeiden |
| Maschinenabschaltung | Keine spezielle Reinigung erforderlich; PP ist temperaturbeständig |
| Ausrüstung | Standardschnecke; dreiteilige Schnecke für allgemeine Anwendungen; spezielle Misch-/Scherabschnitte für Verpackungszwecke (L=25D); gerade Düse, Rückschlagventil |
Lange Haltezeiten sind unerlässlich, um Einfallstellen in dicken Wandstärken zu vermeiden. Die Platzierung des Angusses an der dicksten Stelle minimiert Schwankungen der Schwindung. Verwenden Sie Akkumulatoren für die Hochgeschwindigkeitsabfüllung in Verpackungsanwendungen.
Polystyrol (PS)
PS ist ein amorpher thermoplastischer Kunststoff mit hoher Transparenz, Steifigkeit und geringen Kosten. Er eignet sich für Verpackungen, Spielzeug und Einwegartikel. Bei der Verarbeitung wird besonderer Wert auf schnelles Einspritzen gelegt, um eine gute Oberflächengüte zu erzielen und Schweißnähte zu minimieren.
| Parameter | Wert |
|---|---|
| Lauftemperatur | Zufuhr: 30–50 °C; Zone 1: 160–250 °C; Zone 2: 200–300 °C; Zone 3–5: 220–300 °C; Düse: 220–300 °C |
| Schmelztemperatur | 200-280 °C |
| Formtemperatur | 15-50 °C |
| Einspritzdruck | 80-140 MPa |
| Haltedruck | 30-60% Einspritzdruck; kurze Haltezeit |
| Gegendruck | 5-10 MPa |
| Einspritzgeschwindigkeit | Schnell, mehrstufig, abhängig von der Teileform; sehr schnell für Dünnwandgehäuse (mit Akkumulator). |
| Schneckendrehzahl | Lineare Geschwindigkeit bis zu 1,3 m/s; langsame Plastifizierung zur Anpassung an die Abkühlzeit |
| Dosierhub | 0,5-4D |
| Kissen | 2-8 mm |
| Vortrocknen | Nicht erforderlich; bei unsachgemäßer Lagerung 1 Stunde bei 80 °C lagern. |
| Genesungsrate | Bis zu 100% |
| Schwindung | 0.3-0.6% |
| Torsystem | Punktanschnitt; Heißkanal (beheizt oder isoliert); kleiner Querschnitt ausreichend |
| Maschinenabschaltung | Keine spezielle Reinigung erforderlich; PS ist temperaturbeständig |
| Ausrüstung | Standardgewinde; gerade Düse, Rückschlagventil |
Geringer Gegendruck verhindert Lufteinschlüsse und somit Streifenbildung. Langsame Plastifizierung gewährleistet eine hohe Schmelzqualität für Hochglanzteile. Formen müssen ausreichend entlüftet werden, um Verbrennungen zu vermeiden.
Polyvinylchlorid – Unweichgemacht (PVC-U)
PVC-U ist ein formstabiles, amorphes Polymer mit guter chemischer Beständigkeit und Flammwidrigkeit. Es wird für Rohre, Formstücke und Profile verwendet. Die Verarbeitung ist hitzeempfindlich und erfordert geringe Scherkräfte, um eine Zersetzung zu vermeiden.
| Parameter | Wert |
|---|---|
| Lauftemperatur | Zufuhr: 30–50 °C; Zone 1: 140–160 °C; Zone 2: 165–180 °C; Zone 3–5: 180–210 °C; Düse: 180–210 °C |
| Schmelztemperatur | 210-220 °C |
| Formtemperatur | 30-60 °C |
| Einspritzdruck | 80-160 MPa |
| Haltedruck | 40-60% Einspritzdruck; abhängig von Bauteil und Anguss |
| Gegendruck | Bis zu 30 MPa |
| Einspritzgeschwindigkeit | Niedrige Stufenfestigkeit, um Scherkräfte zu vermeiden; bei Bedarf mehrstufig für Kanten oder anfällige Bereiche |
| Schneckendrehzahl | Niedrigstmögliche Geschwindigkeit; bis zu 0,2 m/s lineare Geschwindigkeit; gegebenenfalls Plastifizierung verzögern |
| Dosierhub | 1,0-3,5D |
| Kissen | 1-5 mm |
| Vortrocknen | 70 °C für 1 Stunde bei unsachgemäßer Lagerung |
| Genesungsrate | Zulässig, sofern keine thermische Zersetzung auftritt. |
| Schwindung | 0.5-0.7% |
| Torsystem | Direkt-, Fächer- oder Membrananschnitt; Punktanschnitt für kleine Teile; abgerundete Übergänge |
| Maschinenabschaltung | Heizen Sie die Oberfläche kurz an; lassen Sie die Schmelze 2–3 Minuten ruhen, dann langsam extrudieren; wiederholen Sie den Vorgang, bis der Zylinder 160 °C erreicht hat; entleeren Sie ihn. |
| Ausrüstung | Hart-PVC-Schnecke; Zylinder mit Heiz-/Kühlfunktion; gerillter Schraubenkopf; gerade Düse |
Die durch Schraubenreibung entstehende Wärme ist aufgrund der thermischen Empfindlichkeit der Erwärmung des Zylinders vorzuziehen. Achten Sie auf minimales Zylinderspiel für einen festen Sitz. Überwachen Sie die Zylinder auf Anzeichen von Verschleiß wie Farbveränderungen oder Geruchsbildung.
Polyvinylchlorid – weichgemacht (P-PVC)
P-PVC ist flexibel, witterungsbeständig und elektrisch isolierend. Es wird für Kabel, Schläuche und Dichtungen verwendet. Die Verarbeitung erfolgt bei niedrigeren Temperaturen als bei PVC-U, um die Flexibilität zu erhalten.
| Parameter | Wert |
|---|---|
| Lauftemperatur | Zufuhr: 30–50 °C; Zone 1: 140–160 °C; Zone 2: 150–180 °C; Zone 3–5: 160–220 °C; Düse: 160–220 °C |
| Schmelztemperatur | 200-220 °C |
| Formtemperatur | 30-50 °C |
| Einspritzdruck | 80-120 MPa |
| Haltedruck | 30-60% Einspritzdruck |
| Gegendruck | 5-10 MPa |
| Einspritzgeschwindigkeit | Nicht zu schnell für eine gute Oberfläche; gegebenenfalls mehrstufig |
| Schneckendrehzahl | Mittel; bis zu 0,5 m/s lineare Geschwindigkeit |
| Dosierhub | 1,0-3,5D |
| Kissen | 2-6 mm |
| Vortrocknen | Nicht erforderlich; bei unsachgemäßer Lagerung 1 Stunde bei 70 °C lagern. |
| Genesungsrate | Zulässig, sofern keine thermische Zersetzung auftritt. |
| Schwindung | 1-2.5% |
| Torsystem | Punktförmige Angussstellen für kleine Teile; abgerundete Übergänge |
| Maschinenabschaltung | Geschlossene Heizung; kein Gegendruck, Extrusionszyklen |
| Ausrüstung | Standardschraube; Sicherungsring, gerade Düse |
Um eine schlechte Oberflächenqualität zu vermeiden, sollten hohe Drehzahlen vermieden werden. Während der Lagerung ist auf Weichmacherwanderung zu achten. Geeignet für flexible Anwendungen, die Langlebigkeit erfordern.
Polyamid 6 (PA6)
PA6 ist ein teilkristallines Polyamid mit hoher Zähigkeit, Abriebfestigkeit und Feuchtigkeitsaufnahme. Es wird für Zahnräder, Lager und Automobilteile verwendet. Zur Verarbeitung ist eine Trocknung erforderlich, um die Feuchtigkeit zu kontrollieren und gleichbleibende Eigenschaften zu gewährleisten.
| Parameter | Wert |
|---|---|
| Lauftemperatur | Zufuhr: 60–90 °C; Zone 1–2: 230–240 °C; Zone 3–5: 240–250 °C; Düse: 230–240 °C |
| Schmelztemperatur | 240-250 °C |
| Formtemperatur | 60-100 °C |
| Einspritzdruck | 100-160 MPa (bis zu 180 MPa für dünne, lange Läufer) |
| Haltedruck | 50% Einspritzdruck; kurze Zeit |
| Gegendruck | 2-8 MPa |
| Einspritzgeschwindigkeit | Schnell; gute Belüftung, um Verbrennungen zu vermeiden |
| Schneckendrehzahl | Bis zu 1 m/s; niedrig, um der Kühlung zu entsprechen |
| Dosierhub | 0,5-3,5D |
| Kissen | 2-6 mm |
| Vortrocknen | 80 °C für 4 Stunden; Feuchtigkeit <0,251 TP3T |
| Genesungsrate | Bis zu 10% |
| Schwindung | 0,7–2,0%; 0,3–0,8% mit 30% Glasfaser |
| Torsystem | Punkt-, Latent-, Lüfter- und Direktvergaser; Blindkammern für kalte Lufteinschlüsse; Heißvergaser mit Regelung |
| Maschinenabschaltung | Keine Reinigung erforderlich; schmilzt Rückstände bis zu 20 Minuten lang. |
| Ausrüstung | Standardschnecke mit hoher Plastifizierungskapazität; Rückschlagring, gerade Düse; Bimetallzylinder für glasfaserverstärkte Füllung |
Langsame Abkühlung reduziert die Nachschrumpfung und innere Spannungen. Bei Bedarf Dampf zum Tempern verwenden. Spannungen mit Lösungsmitteln prüfen. Für glasfaserverstärkte Werkstoffe verschleißfeste Geräte verwenden.
Polyamid 66 (PA66)
PA66 bietet einen höheren Schmelzpunkt und eine höhere Steifigkeit als PA6 und weist eine gute Hitzebeständigkeit auf. Es wird für Motorraumkomponenten in Kraftfahrzeugen und für elektrische Steckverbinder verwendet. Eine Trocknung ist unerlässlich, um Hydrolyse zu verhindern.
| Parameter | Wert |
|---|---|
| Lauftemperatur | Zufuhr: 60–90 °C; Zone 1–2: 260–290 °C; Zone 3–5: 280–290 °C; Düse: 280–290 °C |
| Schmelztemperatur | 270-290 °C |
| Formtemperatur | 60-100 °C |
| Einspritzdruck | 100-160 MPa (bis zu 180 MPa für dünne, lange Läufer) |
| Haltedruck | 50% Einspritzdruck; kurze Zeit |
| Gegendruck | 2-8 MPa |
| Einspritzgeschwindigkeit | Schnell; gute Belüftung, um Verbrennungen zu vermeiden |
| Schneckendrehzahl | Bis zu 1 m/s; niedrig, um der Kühlung zu entsprechen |
| Dosierhub | 0,5-3,5D |
| Kissen | 2-6 mm |
| Vortrocknen | 80 °C für 4 Stunden; Feuchtigkeit <0,251 TP3T |
| Genesungsrate | Bis zu 10% |
| Schwindung | 0,7–2,0%; 0,4–0,7% mit 30% Glasfaser |
| Torsystem | Punkt-, Latent-, Lüfter- und Direktvergaser; Blindkammern für kalte Lufteinschlüsse; Heißvergaser mit Regelung |
| Maschinenabschaltung | Keine Reinigung erforderlich; schmilzt Rückstände bis zu 20 Minuten lang. |
| Ausrüstung | Standardschnecke mit hoher Plastifizierungskapazität; Rückschlagring, gerade Düse; Bimetallzylinder für glasfaserverstärkte Füllung |
Langsames Abkühlen verbessert die Dimensionsstabilität. Bei glasfaserverstärkten Werkstoffen verbessern höhere Formtemperaturen die Oberflächengüte. In feuchtigkeitsdichten Behältern lagern.
Polybutylenterephthalat (PBT)
PBT ist ein teilkristalliner Polyester mit hervorragender elektrischer Isolation und chemischer Beständigkeit. Er wird für elektrische Steckverbinder und Automobilbauteile verwendet. Die Verarbeitung erfordert enge Temperaturbereiche, um eine Zersetzung zu vermeiden.
| Parameter | Wert |
|---|---|
| Lauftemperatur | Zufuhr: 50–70 °C; Zone 1: 230–250 °C; Zone 2: 240–260 °C; Zone 3–5: 250–260 °C; Düse: 250–260 °C |
| Schmelztemperatur | 250–260 °C; enger Bereich, unter 240 °C kondensiert, über 270 °C zersetzt sich |
| Formtemperatur | 60-80 °C |
| Einspritzdruck | 100-140 MPa |
| Haltedruck | 50-60% Einspritzdruck |
| Gegendruck | 5–10 MPa; Reibungswärme vermeiden |
| Einspritzgeschwindigkeit | Hohe Temperatur aufgrund schneller Erstarrung; gute Belüftung zur Vermeidung von Verbrennungen |
| Schneckendrehzahl | Bis zu 0,5 m/s |
| Dosierhub | 0,5-3,5D |
| Kissen | 2-5 mm |
| Vortrocknen | 120 °C für 4 Stunden |
| Genesungsrate | Bis zu 10% für flammhemmende Materialien; 20% für nicht flammhemmende Materialien; vorgetrocknet, keine Zersetzung |
| Schwindung | 1,4–2,01 TP3T; 0,4–0,61 TP3T mit 301 TP3T Glasfaser; höhere Formtemperatur erhöht die Schrumpfung |
| Torsystem | Direkte/punktuelle Zuführung bei glasgefüllten Anlagen vermeiden; Heißkanal mit geschlossener Regelung |
| Maschinenabschaltung | Heizung ausschalten; extrudieren, bis der Behälter leer ist; mit Spülung neu starten, bis keine Blasen mehr vorhanden sind. |
| Ausrüstung | Standardschraube; Sicherungsring, gerade Düse |
Um eine Überhitzung zu vermeiden, ist die Verweilzeit auf unter 0,5 Minuten zu begrenzen. Bei flammhemmenden Sorten sind niedrigere Rückgewinnungsraten erforderlich. Eine hohe Kristallisationsrate erfordert eine schnelle Befüllung.
Polyethylenterephthalat (PET)
PET ist ein teilkristalliner Polyester mit hoher Festigkeit und guten Barriereeigenschaften. Es wird für Flaschen und Fasern verwendet. Die Verarbeitung erfordert eine sorgfältige Trocknung, um Hydrolyse zu vermeiden.
| Parameter | Wert |
|---|---|
| Lauftemperatur | Zufuhr: 50–70 °C; Zone 1–2: 240–260 °C; Zone 3–5: 250–290 °C; Düse: 250–290 °C |
| Schmelztemperatur | 270-280 °C |
| Formtemperatur | 120-140 °C |
| Einspritzdruck | Bis zu 160 MPa für dünne Schnitte |
| Haltedruck | 50-70% Einspritzdruck; Zeit anpassen, um die Belastung zu minimieren |
| Gegendruck | 5–10 MPa; Reibungswärme vermeiden |
| Einspritzgeschwindigkeit | Hohe Temperatur aufgrund schneller Erstarrung; gute Belüftung |
| Schneckendrehzahl | Bis zu 0,5 m/s |
| Dosierhub | 0,5-3,5D |
| Kissen | 2-5 mm |
| Vortrocknen | 120 °C für 4 Stunden |
| Genesungsrate | Bis zu 20%; vorgetrocknet, keine Degradation |
| Schwindung | 1,2–2,01 TP3T; 0,41 TP3T mit 301 TP3T Glasfaser; variiert mit Formtemperatur und Haltezeit. |
| Torsystem | Beliebiger Standard; Heißkanal mit Regelung |
| Maschinenabschaltung | Heizung schließen; extrudieren, bis das Material leer ist; bei Materialwechsel mit PE oder PP reinigen. |
| Ausrüstung | Standardschraube; Sicherungsring, gerade Düse |
Hohe Formtemperaturen fördern die Kristallisation. Die Verweilzeit sollte auf unter 0,5 Minuten begrenzt werden. Bei nichtkristallinen Werkstoffen verringert eine längere Haltezeit die Schlagfestigkeit.
Polycarbonat (PC)
Polycarbonat (PC) ist ein amorpher thermoplastischer Kunststoff mit hoher Schlagfestigkeit und Transparenz. Er wird für Linsen, Helme und Elektronik verwendet. Aufgrund seiner hohen Viskosität erfordert die Verarbeitung hohen Druck.
| Parameter | Wert |
|---|---|
| Lauftemperatur | Zufuhr: 70–90 °C; Zone 1: 230–270 °C; Zone 2: 260–310 °C; Zone 3–4: 280–310 °C; Zone 5: 290–320 °C; Düse: 300–320 °C |
| Schmelztemperatur | 250-310 °C |
| Formtemperatur | 80-110 °C |
| Einspritzdruck | 130-180 MPa |
| Haltedruck | 40-60% Einspritzdruck; niedriger für reduzierte Belastung |
| Gegendruck | 10-15 MPa |
| Einspritzgeschwindigkeit | Basierend auf Fließlänge und Wandstärke; schnell für dünne Wände, mehrstufig langsam für Oberflächenqualität |
| Schneckendrehzahl | Bis zu 0,6 m/s; Plastifizierung an Kühlung anpassen |
| Dosierhub | 0,5-3,5D |
| Kissen | 2-5 mm |
| Vortrocknen | 120 °C für 3 Stunden; Feuchtigkeit <0,021 TP3T |
| Genesungsrate | Bis zu 20% |
| Schwindung | 0,6–0,81 TP3T; 0,2–0,41 TP3T mit Glas |
| Torsystem | Tordurchmesser 60-70%, maximale Wandstärke 1,2 mm, minimale Wandstärke 1,2 mm; geeignet für kleine, gleichmäßige Wände |
| Maschinenabschaltung | Mit Druckluft auf 200 °C erhitzen; mit hochviskosem PE reinigen, Schraube entfernen und abbürsten |
| Ausrüstung | Standardschraube; Sicherungsring, gerade Düse |
Für die Viskosität sind Schrauben mit hohem Drehmoment erforderlich. Geringeres Anpressen reduziert die Belastung. Gründlich trocknen lassen, um optische Klarheit zu gewährleisten.
Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS)
ABS ist ein amorphes Terpolymer mit guter Schlagfestigkeit und Oberflächengüte. Es findet Anwendung im Automobilinnenraum und in der Elektronik. Die Verarbeitung zielt auf Hochglanz und stabile Schweißnähte ab.
| Parameter | Wert |
|---|---|
| Lauftemperatur | Zufuhr: 40–60 °C; Zone 1: 160–180 °C; Zone 2: 180–230 °C; Zone 3–5: 210–260 °C; Düse: 210–260 °C |
| Schmelztemperatur | 220-250 °C |
| Formtemperatur | 40-80 °C |
| Einspritzdruck | 100-150 MPa |
| Haltedruck | 30-60% Einspritzdruck; kurze Zeit |
| Gegendruck | 5-15 MPa |
| Einspritzgeschwindigkeit | Mehrstufiges Verfahren von langsam bis schnell für Glanz, minimale Schweißnähte; Entlüftung an den Strömungsübergängen |
| Schneckendrehzahl | Bis zu 0,6 m/s; niedrig, um der Kühlung zu entsprechen |
| Dosierhub | 0,5-4D |
| Kissen | 2-8 mm |
| Vortrocknen | Optional; bei feuchtem Untergrund 3 Stunden bei 80 °C erhitzen, um Streifen oder Blasenbildung zu vermeiden. |
| Genesungsrate | Bis zu 30%; keine Verschlechterung |
| Schwindung | 0.4-0.7% |
| Torsystem | Punktanschnitt, Heißkanal; Mindestwandstärke 0,7 mm |
| Maschinenabschaltung | Keine spezielle Reinigung erforderlich |
| Ausrüstung | Standardschraube; Sicherungsring, gerade Düse |
Mehrstufiges Spritzgießen verbessert die Oberflächen- und Schweißnahtfestigkeit. Bei Feuchtigkeit trocknen lassen, um Defekte zu vermeiden. Geeignet für galvanisch beschichtete Teile.
Acrylnitril-Butadien-Styrol/Polycarbonat (ABS/PC)
Die ABS/PC-Mischung vereint die Robustheit von ABS mit der Hitzebeständigkeit von PC. Sie findet Anwendung in der Automobilindustrie und der Elektronik. Durch die Verarbeitung werden die Eigenschaften der Mischung optimiert.
| Parameter | Wert |
|---|---|
| Lauftemperatur | Zufuhr: 50–70 °C; Zone 1: 230–250 °C; Zone 2–5: 250–270 °C; Düse: 250–270 °C |
| Schmelztemperatur | 260-270 °C |
| Formtemperatur | 70-90°C |
| Einspritzdruck | 80-150 MPa |
| Haltedruck | 40-50% Einspritzdruck; niedrig für minimale Belastung |
| Gegendruck | 5–10 MPa; Reibungswärme vermeiden |
| Einspritzgeschwindigkeit | Mittel; mehrstufig, von langsam bis schnell für einige Abschnitte |
| Schneckendrehzahl | Bis zu 0,4 m/s |
| Dosierhub | 1,0-3,0D |
| Kissen | 2-5 mm |
| Vortrocknen | 80 °C für 4 Stunden |
| Genesungsrate | Bis zu 20%; vorgetrocknet, keine Degradation |
| Schwindung | Nahezu isotrop 0,5–0,7%; 0,2–0,4% mit Glas |
| Torsystem | Beliebiger Standard; Heißkanal mit Regelung |
| Maschinenabschaltung | Heizung schließen; zum Reinigen des Zylinders extrudieren. |
| Ausrüstung | Standardschraube (50 mm Durchmesser); geringe Kompression für größere Größen; Sicherungsring, gerade Düse |
Die Verweilzeit sollte auf unter 6 Minuten begrenzt werden. Bei großen Schrauben sind Geometrien mit geringer Kompression zu verwenden. Ideal für Bauteile, die Stoß- und Hitzebeständigkeit erfordern.
Styrol-Acrylnitril (SAN)
SAN ist ein amorphes Copolymer mit hoher Transparenz und Steifigkeit. Es findet Anwendung in Haushaltswaren und Kosmetika. Die Verarbeitung konzentriert sich auf schnelles Einspritzen für Glanz und Festigkeit.
| Parameter | Wert |
|---|---|
| Lauftemperatur | Zufuhr: 30–50 °C; Zone 1: 160–180 °C; Zone 2: 180–230 °C; Zone 3–4: 210–260 °C; Zone 5: 220–260 °C; Düse: 220–260 °C |
| Schmelztemperatur | 220-250 °C |
| Formtemperatur | 40-80 °C |
| Einspritzdruck | 100-150 MPa |
| Haltedruck | 30-40% Einspritzdruck; kurze Zeit |
| Gegendruck | 5-15 MPa |
| Einspritzgeschwindigkeit | Schnell für Glanz, Farbe, minimale Schweißnähte |
| Schneckendrehzahl | Bis zu 0,6 m/s; niedrig, um die Kühlung anzupassen; mittleres Drehmoment |
| Dosierhub | 0,5-4,0D |
| Kissen | 2-8 mm |
| Vortrocknen | 80 °C für 4 Stunden, falls feucht |
| Genesungsrate | Bis zu 30%; keine Qualitätsminderung für hohe Qualität |
| Schwindung | 0.4-0.7% |
| Torsystem | Alle Standard- und Heißkanalsysteme |
| Maschinenabschaltung | Keine spezielle Reinigung erforderlich |
| Ausrüstung | Standardschraube; Sicherungsring, gerade Düse |
Trocken trocknen, um Oberflächenfehler zu vermeiden. Schnelles Einspritzen verbessert die Ästhetik. Geeignet für transparente Anwendungen.
Polymethylmethacrylat (PMMA)
PMMA ist ein amorphes Polymer mit hervorragender optischer Klarheit und Witterungsbeständigkeit. Es wird für Linsen und Displays verwendet. Die Verarbeitung dickerer Bauteile erfordert hohen Druck und niedrige Schnittgeschwindigkeiten.
| Parameter | Wert |
|---|---|
| Lauftemperatur | Zufuhr: 60–80 °C; Zone 1: 150–200 °C; Zone 2: 180–220 °C; Zone 3–5: 200–250 °C; Düse: 200–250 °C |
| Schmelztemperatur | 220-250 °C |
| Formtemperatur | 40-80 °C |
| Einspritzdruck | 100-170 MPa |
| Haltedruck | 40-60% Einspritzdruck; lange Zeit für dicke Teile (2-3 min) |
| Gegendruck | 10-30 MPa |
| Einspritzgeschwindigkeit | Niedrige Werte für dickes Material; mehrstufiger Prozess von langsam bis schnell nahe am Anguss für optimale Qualität |
| Schneckendrehzahl | Langsame Anpassung an die Abkühlung; bis zu 0,6 m/s |
| Dosierhub | 0,5-3,5D |
| Kissen | 2-6 mm |
| Vortrocknen | 80 °C für 4 Stunden; hohe Absorption |
| Genesungsrate | Zulässig, wenn getrocknet und gefärbt; verminderte optische Qualität |
| Schwindung | 0.3-0.7% |
| Torsystem | Große Tore; kurzer runder oder quadratischer Querschnitt; scharfe Kanten vermeiden. |
| Maschinenabschaltung | Keine Reinigung erforderlich |
| Ausrüstung | Standardschraube; speziell für Optik; Sicherungsring, gerade Düse |
Hoher Gegendruck verhindert Lufteinschlüsse. Gründlich trocknen lassen für optimale Klarheit. Bei Linsen sorgt langes Halten für gleichmäßige Ergebnisse.
Polyoxymethylen (POM)
POM ist ein teilkristallines Acetal mit geringer Reibung und hoher Steifigkeit. Es wird für Zahnräder und Verbindungselemente verwendet. Die Verarbeitung zielt auf eine gleichmäßige Schrumpfung für Präzisionsteile ab.
| Parameter | Wert |
|---|---|
| Lauftemperatur | Zufuhr: 40–50 °C; Zone 1: 160–180 °C; Zone 2: 180–205 °C; Zone 3: 185–205 °C; Zone 4–5: 195–215 °C; Düse: 200–250 °C |
| Schmelztemperatur | 205-215°C |
| Formtemperatur | 40-120 °C |
| Einspritzdruck | 100–150 MPa; 100 für dicke, 150 für dünne |
| Haltedruck | 80-100 MPa; lange für minimale Schrumpfung (~30%-Zyklus) |
| Gegendruck | 5-10 MPa |
| Einspritzgeschwindigkeit | Mittel; niedrig, wenn niedrige Form-/Schmelztemperatur, um Poren zu vermeiden |
| Schneckendrehzahl | Bis zu 0,7 m/s; auf Kühlung abgestimmt; mittleres Drehmoment |
| Dosierhub | 0,5-3,5D |
| Kissen | 2-6 mm |
| Vortrocknen | Nicht erforderlich; bei Feuchtigkeit 4 Stunden bei 100 °C erhitzen. |
| Genesungsrate | 100% für allgemeine Anwendungen; 20% für Präzisionsanwendungen |
| Schwindung | ~2%; stoppt nach 24 Stunden |
| Torsystem | Punkt für kleine Uniformen; 50-60% maximale Wandstärke; gegen Hindernisse; heißer Läufer möglich |
| Maschinenabschaltung | Heizung 5–10 Minuten vor Ende abschalten; Gegendruck aufheben, entleeren; mit PA oder PC reinigen, dann PE |
| Ausrüstung | Standardschraube; Sicherungsring, gerade Düse |
Für optimale Maßstabilität die Spannvorrichtung optimieren. Zur Gewährleistung minimaler Schrumpfung das Teilegewicht gemäß 100% überwachen. Für gute Belüftung sorgen.
Celluloseacetat (CA)
CA ist ein biologisch abbaubares, amorphes Polymer mit guter Transparenz und Zähigkeit. Es wird für Brillenfassungen und Werkzeuge verwendet. Die Verarbeitung ist empfindlich gegenüber Feuchtigkeit und Hitze.
| Parameter | Wert |
|---|---|
| Lauftemperatur | Zufuhr: 30–40 °C; Zone 1: 140–160 °C; Zone 2: 160–185 °C; Zone 3–5: 170–200 °C; Düse: 170–200 °C |
| Schmelztemperatur | 200–210 °C; Farbveränderung bei zu hoher Temperatur, geringer Glanz bei zu niedriger Temperatur. |
| Formtemperatur | 40-80 °C |
| Einspritzdruck | 80-120 MPa |
| Haltedruck | 40-100% Einspritzdruck; lange für dickes Material, um Spannungen zu vermeiden |
| Gegendruck | 5-10 MPa |
| Einspritzgeschwindigkeit | Schnell für dünne Speisen; langsam für dicke Speisen |
| Schneckendrehzahl | Mittel; bis zu 0,6 m/s |
| Dosierhub | 1,5-3,5D |
| Kissen | 3-8 mm |
| Vortrocknen | 70 °C für 3 Stunden |
| Genesungsrate | Bis zu 20%; vorgetrocknet, keine Degradation |
| Schwindung | 0,4–0,7%; anisotrop (0,4% Strömung, 0,6–0,7% quer) |
| Torsystem | Punkt-/Latentzündung; federbelastete Auswerfer zur Vermeidung von Spritzern |
| Maschinenabschaltung | Geschlossene Heizung; kein Gegendruck, extrudieren bis zum leeren Zustand |
| Ausrüstung | Standardgewinde; ggf. Spezialgewinde; Prüfring, gerade Düse |
Drehzahl an Wandstärke anpassen. Trocknen lassen, um Defekte zu vermeiden. Geeignet für biobasierte Anwendungen.
Polyphenylenoxid (PPO)
PPO ist ein amorpher technischer Kunststoff mit hoher Hitzebeständigkeit und Dimensionsstabilität. Er wird in Pumpen und Ventilen eingesetzt. Die Verarbeitung erfordert einen guten Durchfluss über lange Wege.
| Parameter | Wert |
|---|---|
| Lauftemperatur | Zufuhr: 40–60 °C; Zone 1: 240–280 °C; Zone 2–5: 280–300 °C; Düse: 280–300 °C |
| Schmelztemperatur | 270-290 °C |
| Formtemperatur | 80-120 °C |
| Einspritzdruck | 100-140 MPa |
| Haltedruck | 40-60% Einspritzdruck |
| Gegendruck | 3-10 MPa |
| Einspritzgeschwindigkeit | Schnell für lange Durchflussmengen; für ausreichende Belüftung sorgen |
| Schneckendrehzahl | Mittel; bis zu 0,6 m/s |
| Dosierhub | 0,5-3,5D |
| Kissen | 3-6 mm |
| Vortrocknen | 110 °C für 2 Stunden |
| Genesungsrate | Zulässig, sofern keine Beeinträchtigung vorliegt. |
| Schwindung | 0.8-1.5% |
| Torsystem | Punkt-/Lateralbeleuchtung für kleine Flächen; Direkt-/Lüfterbeleuchtung für größere Flächen; Heißluftkanal |
| Maschinenabschaltung | Heizung geschlossen; niedriger Gegendruck, Dosierzyklen zum Entleeren |
| Ausrüstung | Standardschraube; Sicherungsring, gerade Düse |
Gute Belüftung auch bei langen Durchflussmengen. Trocken, um Hydrolyse zu verhindern. Ideal für Hochtemperaturanwendungen.
Praktische Anwendungen und Richtlinien
Die Parameter beim Spritzgießen müssen an die jeweilige Anwendung angepasst werden. Bei Verpackungen aus HDPE oder PP gewährleisten hohe Geschwindigkeiten und Akkumulatoren eine Dünnwandfüllung. Im Automobilbereich mit PA66 oder PBT verbessern hohe Werkzeugtemperaturen die mechanischen Eigenschaften. Bei Optiken aus PMMA oder PC minimieren strenge Trocknungsprozesse und niedrige Geschwindigkeiten Defekte.
Zu den Richtlinien gehören die Überwachung der Feuchtigkeit hygroskopischer Materialien wie PA und PET, der Einsatz von Regelungssystemen für Heißkanäle und die Durchführung von Versuchsplanungen zur Optimierung. Sicherheitsmaßnahmen umfassen eine ordnungsgemäße Entlüftung, um Gasansammlungen zu vermeiden, und Nachhaltigkeit durch maximale Ausbeute ohne Qualitätseinbußen.
- Beginnen Sie mit den Empfehlungen der Materiallieferanten und passen Sie diese auf Grundlage von Versuchen an.
- Nutzen Sie Prozessüberwachungstools zur Echtzeit-Parametersteuerung.
- Für gleichmäßige Zyklen die Maschinenkalibrierung sicherstellen.
- Um Spannungen in amorphen Materialien zu reduzieren, sollte eine Überfüllung vermieden werden.
- Kühlkanäle zur gleichmäßigen Temperaturverteilung implementieren.
Diese Vorgehensweisen führen zu qualitativ hochwertigen Teilen, weniger Abfall und einer effizienten Produktion.
Häufig gestellte Fragen (FAQ)
- Warum ist das Vortrocknen für Materialien wie PA6 und PET unerlässlich?
- Diese hygroskopischen Materialien absorbieren Feuchtigkeit, was während der Verarbeitung zu Hydrolyse und damit zu Defekten wie Blasenbildung oder verminderter Festigkeit führt. Eine Trocknung auf einen Restfeuchtegehalt von <0,251 TP3T gewährleistet die Qualität.
- Wie beeinflusst die Einspritzgeschwindigkeit die Teilequalität beim PP-Spritzgießen?
- Hohe Drehzahlen für dünne Wände verhindern vorzeitiges Einfrieren; mittlere Drehzahlen für allgemeine Anwendungen vermeiden Scherbeanspruchung und gewährleisten eine gleichmäßige Füllung sowie minimale Einfallstellen.
- Welchen Einfluss hat die Formtemperatur auf die Schrumpfung von HDPE?
- Höhere Temperaturen ermöglichen eine langsamere Abkühlung, was zu einer erhöhten Kristallinität und Schrumpfung führt (1,2-2,5%); Kontrolle der Dimensionsstabilität.
- Warum wird bei der PS-Verarbeitung mehrstufige Injektion eingesetzt?
- Es optimiert die Füllung für komplexe Formen, verbessert den Oberflächenglanz und die Schweißnahtfestigkeit und verhindert gleichzeitig ein Überfüllen.
- Wie lässt sich die thermische Empfindlichkeit beim PVC-U-Formenbau handhaben?
- Um eine Degradation zu vermeiden und eine gleichmäßige Schmelze zu gewährleisten, sollten niedrige Schergeschwindigkeiten, eine bevorzugte Reibungswärme und ein maximaler Gegendruck von 30 MPa verwendet werden.
- Welche Anpassungen sind für glasfaserverstärktes PA66 erforderlich?
- Verwenden Sie Bimetallzylinder für höhere Verschleißfestigkeit, höhere Formtemperaturen für eine bessere Oberflächengüte und achten Sie auf reduzierte Schrumpfung (0,4-0,7%).
