Die Spritzgussmaschine

Die Spritzgussmaschine besteht aus zwei gegenüberliegenden Platten. Eine Platte ist feststehend, während die zweite Platte hydraulisch oder elektrisch bewegt werden kann.
Die bewegliche Platte ist in der Regel auf Holmen gelagert. Der Abstand der Holme ist eine wesentliche Kerngröße von Spritzgussmaschinen, da dieser Abstand den Einbauraum der Spritzgussmaschine vorgibt.

Der als Granulat verarbeitete Kunststoff wird in einem Spritzaggregat aufgeschmolzen. In diesem Aggregat wird dem Kunststoff über Heizbänder und der Drehbewegung einer Schnecke Wärme zugeführt.
Die Größe des Aggregats bestimmt das maximale Schussgewicht, welches auf einer Maschine verarbeitet werden kann.

Der so aufgeschmolzene Kunststoff wird dann unter hohem Druck, je nach Kunststoff zwischen 1000 – 1800 bar, in das Werkzeug eingespritzt.
Diese hohen Drücke bewirken ein Auftreiben der beiden Werkzeughälften. Diesem Auftreiben wirkt die sogenannte Zuhaltekraft der Maschine entgegen. Je nach Teilegröße wird eine höhere Zuhaltekraft benötigt. Als Faustregel gilt, es werden zwischen 350-500 kg Zuhaltekraft pro cm2 projizierte Fläche benötigt.

ARBURG Allrounder

Der Prozess

Die Maschine beginnt mit dem Dosieren und Aufschmelzen des Kunststoffgranulats im Aggregat und der Schnecke. Hat sie die richtige Menge Granulat auf Temperatur gebracht beginnt das Einspritzen in die Form.Ist die richtige Menge in das Werkzeug injiziert kommt es zum Nachdrücken. Das Nachdrücken bewirkt, dass der Kunststoff in der Form komplett verteilt wird und auch Details nicht auslässt.

Nach dem Ende der Formfüllung des Werkzeugs muss der flüssige Kunststoff in der Form abkühlen und aushärten. Dieser Prozess kann je nach Größe des Teils und Temperatur des verarbeiteten Kunststoffs unterschiedlich lang andauern. Ist das Teil abgekühlt öffnet die Maschine das Werkzeug und das fertige Teil kann entformt werden. An dieser Stelle kann ein Handling die Entnahme an der Maschine übernehmen. Ansonsten wird das Teil ausgeworfen.

Ist das Teil vom Werkzeug entnommen schließt sich die Form und der Prozess beginnt wieder von vorne.
Der gesamte Ablauf dauert in der Praxis, zum Beispiel bei der Herstellung eines Jogurt Bechers, circa vier Sekunden.

Einlegeteile – Prozessablauf

Die Einlegeteile (Metallachsen) werden mit Hilfe eines Kamerasystems positioniert, so dass ein Handlingsystem 12 Achsen auf einmal richtig greifen kann. Bei falscher Lage werden die Teile durch ein Druckluftimpuls seperiert. Liegen die Achsen richtig in der Übergabeeinheit kommt ein Handling und holt die Einlegeteile ab um sie in der Spritzgussform ein zu legen.

Nachdem das Handling das Werkzeug verlassen hat und im gleichen Schritt die im vorher gegangen Zyklus umspritzen Teile mitnimmt schließt sich die Form und es werden 12 weitere Zähnrädchen um die jeweligen Achsen gespritzt.

Die fertigen Teile werden zu 100% kontrolliert und getrennt nach Kavitäten automatisch verpackt.

Das Ergebnis sind hochpräzise Kunststoffteile mit sehr genauen Rundlaufeigenschaften.

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Prozesswissen

Das Video veranschaulicht auf sehr stark vereinfachte weiße den Prozess des Spritzgießens. Man sieht, wie die das aufgeschmolzene Kunststoffgranulat in die Form gedrückt wird und die Kavitäten sich füllen.

In der Realität steckt hinter diesem Ablauf viel Fachwissen und Erfahrung. Wir sind Ihr Partner der Ihnen diese Erfahrung zuverlässig bieten kann und Ihnen eine hohe Prozesssicherheit garantiert.

Über Jahre haben wir unsere Prozessabläufe optimiert und alles machbare umgesetzt um perfekte Produkte herzustellen. Dabei versprechen wir eine 100% Reproduzierbarkeit und garantieren für eine hohe Qualität auch bei sehr großen Serien und Stückzahlen.

Grundlegende Überlegungen

Am Anfang eines jeden Spritzgussteils, der Firma Seidl, steht Ihre Anfrage. Mit Hilfe der 3D Artikeldaten können wir prüfen, ob noch Optimierungen durchgeführt werden können. Ziel dieser Optimierungen ist es, ein robustes und kostengünstiges Werkzeug- und Artikeldesign zu erarbeiten. Diese Änderungen werden mit Ihnen besprochen, da nur Sie beurteilen können, ob unsere Vorschläge auch in Ihrem Konzept umgesetzt werden können.

Grundsätzlich lassen sich in einem Werkzeug mehrere gleiche Teile produzieren.
Man spricht in diesem Fall von gleichen Formnestern oder Kavitäten.
Mehrere Kavitäten erhöhen die Ausbringung der Maschine, das heißt bei einem Werkzeug mit zwei Kavitäten verdoppelt sich die Ausbringung gegenüber einem einfach – Werkzeug.

Gleichzeitig sind jedoch die Kosten für die Erstellung des Werkzeugs höher. Daher ist die Werkzeugauslegung immer eine Frage des angefragten jährlichen Bedarfs.
In der Regel sollten sich die Mehrkosten innerhalb von drei Jahren amortisiert haben.

Die Bemusterung – zum Beispiel

Wenn das Werkzeug fertiggestellt ist, schlägt die Stunde der Wahrheit, die Form wird auf der Spritzgussmaschine eingebaut.
Bevor zum ersten Mal Kunststoff in die Form eingespritzt werden kann, müssen die Mitarbeiter eine Vielzahl von Dingen beachten.

  1. Auswahl der Spritzgussmaschine
    Die Größe der Spritzgussmaschine muss so dimensioniert sein, dass das Teil pro- zesssicher gefertigt werden kann.
    Das Spritzaggregat muss so bemessen sein, dass der Kunststoff in der Aufschmelz- und Verweilphase im Zylinder nicht geschädigt wird.
    Die Zuhaltekraft der Maschine muss ausreichend groß sein, damit die beiden Formhälften beim Einspritzvorgang nicht auseinandergedrückt werden.
  2. Vorbehandlung des Kunststoffs
    Kunststoffgranulate dürfen bei der Vorbereitung nur einen geringen Feuchtigkeitsgehalt besitzen. Daher werden sie in der Regel in einem Trockner durch heiße Luft vorgetrocknet. Dieser Vorgang dauert zwei bis vier Stunden.
  3. Montieren des Werkzeugs
    Das Werkzeug wird nun mit Spannpratzen auf den beiden Maschinenplatten befestigt. Danach wird das Werkzeug im Trockenlauf betrieben, um die mechanischen Funktionen zu überprüfen. Nach diesem Vorgang stellt der Bediener die Grundeinstellungen ein.
    Aus den CAD Daten ist bekannt, wie groß das Schussvolumen ist.
    Der Bediener stellt nun ca. 75% des Schussvolumens als Vorgabe für den ersten Einspritzvorgang ein. So wird verhindert, dass zu viel Kunststoff in die Form eingedrückt wird und es zu Beschädigungen kommt.
    Ist der erste Schuss erfolgreich wird das Einspritzvolumen schrittweise erhöht bis die Form komplett gefüllt ist.
    Danach werden die Parameter optimiert, mit dem Ziel, dass die Produktion 100% reproduzierbar abläuft und sich die Maschinenparameter innerhalb der Prozessgrenzen bewegen.