Analyse der vier Hauptfaktoren, die die Schrumpfung von Kunststoffprodukten beim Spritzgießen beeinflussen

Beim Spritzgießen von Kunststoffprodukten ist die Schrumpfung ein komplexer und variabler Parameter. Nicht nur, dass verschiedene Kunststofftypen erhebliche Unterschiede in der Schrumpfung aufweisen, auch ein und derselbe Kunststofftyp weist aufgrund von Unterschieden im Molekulargewicht, in den Füllstoffen und deren Verhältnis eine deutlich unterschiedliche Schrumpfung sowie Anisotropie auf. Welches sind also die Faktoren, die die Schrumpfungsvariationen von Kunststoffprodukten beeinflussen? In diesem Beitrag werden wir eine eingehende Analyse unter vier Gesichtspunkten vornehmen: Kunststoffart, Produktstruktur, Gestaltung der Spritzgussform und Bedingungen des Spritzgussverfahrens.

Einfluss der Art des Kunststoffs

Jeder Kunststofftyp hat seinen eigenen Schrumpfungsbereich, der durch die physikalischen und chemischen Eigenschaften des Kunststoffs selbst bestimmt wird. Doch selbst bei ein und demselben Kunststofftyp können die Schrumpfung und die Anisotropie aufgrund von Unterschieden im Molekulargewicht, in den Füllstoffen und deren Verhältnis erheblich variieren. Daher müssen bei der Auswahl eines Kunststoffs dessen Schrumpfungseigenschaften in vollem Umfang berücksichtigt werden, um die Genauigkeit und Maßhaltigkeit des Produkts zu gewährleisten.

Einfluss der Produktstruktur

Die Form, die Abmessungen, die Wandstärke, das Vorhandensein von Einlagen, die Anzahl und die Position der Einlagen im Produkt haben einen erheblichen Einfluss auf die Schrumpfung. In der Regel ist die Schrumpfung umso größer, je dicker die Wände des Erzeugnisses sind; bei komplex geformten Erzeugnissen ist die Schrumpfung oft geringer als bei einfachen Erzeugnissen. Darüber hinaus verhindert das Vorhandensein von Einlagen die plastische Schrumpfung und verringert die Schrumpfung durch den Kühleffekt. Daher muss bei der Gestaltung der Produktstruktur der Einfluss dieser Faktoren auf die Schrumpfung vollständig berücksichtigt werden.

Einfluss der Konstruktion der Spritzgussform

Die Trennebene, die Druckrichtung sowie die Konstruktion, die Lage und die Abmessungen des Füllsystems der Spritzgießform wirken sich direkt auf die Richtung des Materialflusses, die Dichteverteilung, die Wirkung des zusätzlichen Drucks zum Ausgleich der Schwindung und die Gießzeit aus und haben somit einen erheblichen Einfluss auf die Schwindung und deren Richtung. Daher müssen diese Faktoren bei der Konstruktion einer Spritzgussform sorgfältig berücksichtigt werden, um sicherzustellen, dass das Produkt gleichmäßig schrumpft und die erwartete Größe und Form erreicht.

Einfluss der Bedingungen des Spritzgießprozesses

Die Bedingungen des Spritzgießprozesses wie Werkzeugtemperatur, Einspritzdruck und Druckhaltezeit haben ebenfalls einen erheblichen Einfluss auf die Produktschwindung. Bei hohen Werkzeugtemperaturen kühlt der Kunststoff langsamer ab, die Dichte ist höher, was zu einem Anstieg der Schrumpfung führt; insbesondere bei kristallinen Kunststoffen ist die Schrumpfung aufgrund der großen Volumenänderung noch größer. Darüber hinaus wirkt sich die Gleichmäßigkeit der Temperaturverteilung im Werkzeug direkt auf die Höhe und Richtung der Schwindung der verschiedenen Teile des Produkts aus. Wenn der Einspritzdruck hoch ist, ist die Viskosität des Kunststoffs geringer, und nach dem Herausdrücken aus der Form ist die elastische Rückstellung größer, was die Schrumpfung verringert. Auch die Erhöhung der Druckhaltezeit trägt zur Verringerung der Schrumpfung bei.

Im Allgemeinen ist die Schrumpfung kein fester Wert, sondern schwankt innerhalb einer bestimmten Bandbreite. Die Schwankung der Schwindung führt direkt zu einer Änderung der Produktabmessungen, so dass bei der Konstruktion einer Spritzgießform Faktoren wie der Schwindungsbereich des Kunststoffs, die Wanddicke des Produkts, die Form, der Typ, die Größe, die Lage des Einlasslochs und andere Formungsfaktoren umfassend berücksichtigt werden sollten, um die Schwindung der verschiedenen Teile des Produkts zu bestimmen. Für Produkte mit hohen Präzisionsanforderungen sollten Kunststoffe mit einer geringen Schwindungsbandbreite ausgewählt und eine Reserve für die Anpassung der Form gelassen werden. Nach einem Testguss sollte die Spritzgussform schrittweise angepasst werden, um sicherzustellen, dass das Produkt die erwarteten Abmessungen und die erwartete Genauigkeit erreicht.