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Um beim Kunststoffspritzgießen die besten Ergebnisse zu erzielen, muss der Prozesssteuerungsingenieur bei der Einrichtung der Maschine mehrere zusammenhängende Variablen sorgfältig abwägen. Eine dieser Variablen ist der Klemmdruck.
Was ist Spanndruck?
Der Schließdruck ist ein Maß für die Kraft, die erforderlich ist, um die Form während des Einspritzens geschlossen zu halten. Wenn dieser Druck nicht hoch genug eingestellt ist, wird die Form durch den Einspritzdruck vorzeitig geöffnet und es entsteht ein Grat am betreffenden Teil.
Wie öffnet und schließt sich eine Form?
Das Öffnen und Schließen der Form wird durch einen Motor gesteuert, der an der Rückseite der Maschine montiert ist. Der bewegliche Teil der Form wird B-Seite genannt und ist auf einer beweglichen Platte, der sogenannten Aufspannplatte, montiert. Diese Platte gleitet auf dicken Metallverbindungsstangen hin und her, während die Form für jeden Zyklus geöffnet und geschlossen wird.
.Die Verbindungsstangen führen nicht nur die Öffnung der Walze, sondern wirken auch als Federn. Im geschlossenen Zustand müssen diese Stangen mit einer Spannung vorgespannt werden, die höher ist als der Einspritzdruck. Um dies zu erreichen, fungieren Kniehebel als Verriegelungshebel.
Warum ist der Spanndruck wichtig?
Der Schließdruck ist die erste Variable, die vom Spritzgießingenieur berechnet werden sollte, da er die Kapazität der Maschine bestimmt, mit der die besten Ergebnisse erzielt werden. Dies ist für Produktentwickler wichtig, da sich die Wahl der Maschine auf Zykluszeiten, Teile pro Stunde und Kosten auswirkt.
Wie wird der Spanndruck berechnet?
Um zu bestimmen, wie viel Kraft die Aufspannplatte halten muss, berechnet der Verfahrenstechniker anhand der folgenden Parameter:
- Der Bereich der Grundfläche des fertigen Teils.
- Die Fließlänge, also der Abstand vom Anschnitt der Form bis zur äußersten Kante des Teils.
- Die durchschnittliche Wandstärke des Teils.
- Die Anzahl der Hohlräume in der Form.
Diese Werte werden in eine Formel eingegeben, die auch einige andere Variablen berücksichtigt, um die richtige Klemmkraft zu ermitteln. Früher wurden diese Berechnungen manuell mithilfe einfacher Umrechnungstabellen durchgeführt. Mittlerweile können viele Formprogramme dies automatisch tun.
Was muss ich sonst noch über den Spanndruck wissen?
Es gibt noch weitere Faktoren, die der Formingenieur bei der Einstellung der Schließkraft berücksichtigen muss. Kleine Tore sind beispielsweise restriktiver und erfordern daher mehr Druck, ebenso wie dünnwandige Teile. Und da ist noch die Frage nach dem Schmelzindex.
Was ist der Schmelzflussindex?
Dies ist eine Zahl, die die relative Viskosität von Kunststoffharz beschreibt, wenn es flüssig ist. Typischerweise haben Harze, die leichter fließen, ein niedrigeres Molekulargewicht und daher eine höhere Zahl. Niedrigere Werte bedeuten, dass das Harz dicker und dichter ist und mehr Druck benötigt, um richtig einzuspritzen.
Nach Berücksichtigung all dessen wird der kluge Ingenieur 20 % zur Gesamtsumme hinzufügen. Dies gibt dem Prozesstechniker die Freiheit, Anpassungen am Einspritzdruck vorzunehmen, um eine optimale Qualität zu erreichen. d. h. dort, wo eine schnellere Einspritzgeschwindigkeit oder ein höherer Packungsdruck erforderlich ist, um Einfallstellen zu minimieren.
Warum ist der Spanndruck in der Produktion wichtig?
In einer Produktionsumgebung ist es am sinnvollsten, eine Maschine einzusetzen, die dem maximalen Spanndruck standhält, aber nicht viel mehr. Maschinen, die größer als nötig sind, stellen eine Verschwendung wertvoller Kapazität dar, die potenziell für größere Projekte genutzt werden kann, und natürlich sind auch der zusätzliche Stromverbrauch und andere Faktoren verschwenderisch.
Eines der ersten Dinge, die einem Spritzgussingenieur beigebracht werden sollte, ist daher, die Maschine so klein wie möglich zu konstruieren. Dazu ist es im ersten Schritt erforderlich, zu verstehen, wie die erforderliche Tonnage berechnet wird.
Warum ist der Klemmdruck für Produktentwickler wichtig?
Der Schließdruck ist eine der Variablen, die sich auf die Größe der Teile, die hergestellt werden können, darauf auswirkt, wie schnell eine Maschine zyklisch betrieben werden kann und sogar auf die Anzahl der Hohlräume in der Form. Und diese Faktoren bestimmen wiederum die damit verbundenen Betriebskosten. Daher ist es für einen Entwickler gut, dies vor der Produktion zu wissen.
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