Spreizen beim Spritzgießen: Ursachen, Vorbeugung und Lösungen

Kunststoff-Spritzguss ermöglicht es uns, eine Vielzahl von Objekten des modernen Lebens herzustellen. Es handelt sich um einen beispiellosen, vielseitigen Herstellungsprozess, mit dem alltägliche Kunststoffkomponenten hergestellt werden. Diese reichen von komplexen medizinischen Geräten bis hin zu Hochleistungs Automobilkomponenten. 

Dennoch bedarf es großer Aufmerksamkeit, um eine gleichbleibende Qualität aufrechtzuerhalten. Verschiedene Mängel können beim Spritzgussverfahren auftreten. Es ist wichtig, sie zu verstehen, um hochwertige Kunststoffkomponenten entsprechend den Spezifikationen herzustellen.

In diesem Beitrag besprechen wir einen solchen Defekt – die Spreizung. Auch bekannt als Oberflächendelamination. Spreizung erscheint als hässliche Streifen oder Flecken auf der Oberfläche von Spritzgussteile und hat normalerweise eine silberne Farbe. 

Es beeinträchtigt das Aussehen und manchmal auch die Leistung von Spritzgussteilen. Lassen Sie uns untersuchen, was Spreizen verursacht. Außerdem können wir darüber sprechen, wie man es verhindern kann, und Tipps zur Fehlerbehebung geben, um einwandfreie Kunststoffkomponenten herzustellen.

Was ist Splay?

Splay, auch „Silberstreifen“ genannt, ist ein kosmetischer Makel, der Kunststoffspritzguss beeinträchtigen kann. Splay zeigt sich als unerwünschte Streifen oder Flecken auf Oberflächen der FormteileDiese Flecken haben oft ein silbriges oder weißes Aussehen und sind unansehnlich.

Das Spreizen kann ein wichtiger Defekt sein, der bei der Qualitätskontrolle beachtet werden muss. So sieht es aus:

• Erscheinungsbild: Die Spreizung zeigt sich als Streifen, Linien oder wellenförmige Formationen auf den Kunststoffteilen. Diese Formationen verlaufen häufig parallel zur Fließrichtung, wenn geschmolzener Kunststoff eingespritzt wird.
• Typische Indikatoren: Spreizspuren äußern sich häufig in einem glänzenden oder schillernden Erscheinungsbild in den betroffenen Bereichen. Die Oberflächenstruktur kann sich im Vergleich zur umgebenden glatten Oberfläche leicht verändern. In extremen Fällen können die Spreizspuren auch eine kleine Beule oder Unregelmäßigkeit aufweisen.

Splay sollte nicht mit anderen Oberflächenfehlern verwechselt werden. Fließlinien sind beispielsweise recht häufig und erscheinen auch als helle Linien auf der Oberfläche des Kunststoffs. 

Fließlinien sind jedoch normalerweise belanglos und haben keinen Einfluss auf die Leistung des Formteils. Obwohl ein Spreizen manchmal nur ein oberflächliches Problem ist, kann es in manchen Fällen auf ein zugrunde liegendes Problem hinweisen. Das Problem könnte die Festigkeit oder Leistung des Formteils beeinträchtigen.

Ursachen für Spreizung

Spreizen passiert nicht einfach so. Es wird durch eine Reihe von Bedingungen verursacht, die grob in Material-, Prozess- und Werkzeug-/Ausrüstungsprobleme eingeteilt werden können.

Material

• Nasse Rohstoffe: Alle Kunststoffharze Feuchtigkeit aus der Luft aufnehmen, insbesondere hygroskopische Materialien wie Nylon oder Polycarbonat. Eingeschlossene Feuchtigkeit kann während der Injektionsphase verdampfen und winzige Gasblasen hinterlassen. Diese Blasen werden mit dem geschmolzenen Plastik an die Oberfläche, wodurch eine unregelmäßige Strömung entsteht, die wie eine Spreizung aussieht.
• Verunreinigungen und Schadstoffe: Fremdpartikel oder zersetzter Kunststoff (Mahlgut) im Harz können den Schmelzfluss ebenfalls stören und zu Spreizungen führen.

Prozessparameter

• Temperatureinstellungen – Zu hoch: Bei übermäßiger Überhitzung zersetzt sich das Kunststoffharz, was zu Feuchtigkeit und Gasbildung führen kann, was wiederum zum Spreizen beiträgt. 

Temperatureinstellungen – zu niedrig: Die Schmelze schmilzt nicht vollständig und füllt sich möglicherweise nicht gleichmäßig, was zu einer höheren Neigung zum Auseinanderlaufen führt.

• Einspritzdruck und -geschwindigkeit: Zu hoch: Hoher Einspritzdruck drückt eingeschlossene Gasblasen an die Oberfläche und verursacht eine Spreizung. 

Druckeinstellungen – Zu niedrig: Die Form wird möglicherweise nicht vollständig gefüllt, was zu Lufteinschlüssen führt, die möglicherweise zu Spreizungen führen können. Auch die Einspritzgeschwindigkeit kann sich auswirken – Eine sehr hohe Einspritzgeschwindigkeit kann Turbulenzen in der Schmelze erzeugen und Luftblasen darin einschließen.

• Formentlüftung – Unzureichend: Belüftungsöffnungen müssen strategisch an der Form angebracht werden, damit die Luft während der Einspritzphase entweichen kann. Bei unzureichender Belüftung können sich Lufteinschlüsse im erstarrenden Kunststoff bilden, was zu Spreizungen führt.

Ausrüstung und Werkzeuge:

• Probleme mit Spritzgussmaschinen: Die Maschine selbst oder die Ausrüstung können abgenutzt oder defekt sein, was zu Problemen im Prozess führt. Wenn beispielsweise Ventile lecken oder der Einspritzdruck inkonsistent ist, ist der Durchfluss nicht konstant und es wird Luft im Prozess eingeschlossen.
• Mängel im Formdesign: Es besteht die Möglichkeit, dass die Angussöffnung nicht optimal ist oder dass in der Form keine geeigneten Entlüftungskanäle vorhanden sind. Dadurch entstehen Bereiche, in denen die Luft nicht entweichen kann, und es entstehen die Bedingungen für das Auseinanderdriften.

Splay-Effektproduktion

Das Spreizen ist nicht nur ein oberflächliches Problem. Es kann den gesamten Formprozess beeinträchtigen.

Aussehen

Der auffälligste Effekt, den die Spreizung auf das Formteil hat, ist das Aussehen. Diese Mängel können ansonsten verwendbare Teile für ästhetische Anwendungen unbrauchbar machen. Dies kann zu Ausschuss und Nacharbeit führen.

Mechanische Eigenschaften

Im Extremfall kann das Spreizen zu einer Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften des Formteils führen. Mikrobläschen aus eingeschlossenem Gas in der Kunststoffmatrix können zu Spannungskonzentratoren werden. 

Dadurch verringert sich die Fähigkeit des Teils, Belastungen standzuhalten, bevor es reißt oder bricht. Dies sollte berücksichtigt werden, wenn es sich bei dem Teil um ein strukturelles Teil handelt.

Finanzielle Auswirkungen

Splay bedeutet extra Kosten für Formteile. Ausschuss aufgrund von Spreizungen bedeutet Nacharbeit, d. h. den Einsatz von Material und Arbeitskraft zum Formen eines neuen Teils. Die Fehlerbehebung und das Ergreifen von Korrekturmaßnahmen können auch zu Terminunterbrechungen führen.

Präventions- und Kontrollmaßnahmen

Glücklicherweise gibt es einige Dinge, die Sie tun können, um das Spreizen zu verhindern bzw. zu verringern.

Bereiten Sie Ihre Materialien richtig vor

• Trocknen Sie die Rohstoffe, insbesondere hygroskopische Harze, vor der Verarbeitung. Harze und andere Zusatzstoffe können eine erhebliche Menge an Feuchtigkeit enthalten, die vor der Verwendung durch ordnungsgemäßes Trocknen entfernt werden muss.
• Verwenden Sie sauberes und schadstofffreies Harz, um die Gefahr von Fremdpartikeln im Material zu verringern, die den Fluss stören und zu Spreizungen führen können. Schmutzige Materialien sind eine Hauptursache für Spreizungen.

Bedingungen für die Formverarbeitung

• Die Sollwerte der Temperaturregelung sind während der Injektionsphase des Prozesses korrekt und konsistent. Übermäßige Temperaturen während der Injektion führen zu einer Verschlechterung, die Gas erzeugen und zu Spreizungen führen kann.
• Einspritzgeschwindigkeit und -druck werden für die Fließeigenschaften des Materials optimiert. Dadurch wird eine ordnungsgemäße Hohlraumfüllung mit minimaler Lufteinschlussmenge gewährleistet.
• Die Entlüftung und Kühlung der Form sind so optimiert, dass die Luft während des Einspritzens effektiv entweichen kann, ohne dass sich Blasen bilden können. der feste Kunststoff.

Wartung

• Die Komponenten der Spritzgussmaschine sind in gutem Zustand und funktionieren wie vorgesehen. Abgenutzte oder fehlerhafte Maschinenteile können falsche Strömungsmuster verursachen und zu Spreizungen beitragen.

Design-Änderungen

• Durch die Untersuchung der Formen kann das Spreizen verringert werden. Formen sollten so gestaltet sein, dass der Kunststoff reibungslos fließt. Durch an strategischen Stellen angebrachte Entlüftungsöffnungen kann die Luft effektiver entweichen.

Zusammenfassen

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Spreizung ein lästiger Defekt ist und es ziemlich ärgerlich sein kann, wenn er in Ihren Spritzgussteilen auftritt. Der Schlüssel zur Überwindung ist jedoch, die Ursachen zu verstehen und die notwendigen Schritte zu unternehmen, um ihn zu verhindern. Indem Hersteller die oben genannten Schritte befolgen, können sie eine konsistente und Hochwertige Teile.

Wenn Sie einen vertrauenswürdigen Partner für Spritzguss suchen, können Sie sich jederzeit an uns wenden: HITOP Industrie.