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Was versteht man unter Kunststoffspritzguss?
Der Kunststoffspritzguss ist eine Methode zur Produktion von Bauteilen aus Kunststoff in hohen Stückzahlen. Das Spritzgussverfahren ist preiswert, zuverlässig und bietet eine hohe Flexibilität bezüglich der Formgestaltung der Teile. Daher nutzen viele Branchen das Spritzgussverfahren, darunter Verpackung und Konsumgüter, Elektronik, Fahrzeugbau, Medizintechnik und viele mehr.
Was sind die gängigsten Arten von Spritzgussverfahren?
Das herkömmliche Verfahren ist der Thermoplast-Spritzguss. Durch Erweiterungen kann man die Teilequalität verbessern und mehr Flexibilität bei der Bauteilgestaltung erzielen. Im Folgenden finden Sie einige Beispiele dafür:
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Für Teile aus Duroplastmaterialien sind Wärme bzw. chemische Substanzen erforderlich, um die Polymerketten zu verknüpfen.
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Das Umspritzen ist ein Spritzgussverfahren, bei dem unterschiedliche Materialien nacheinander in die Form gespritzt werden.
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Hier wird am Ende der Einspritzphase Inertgas unter hohem Druck zugesetzt, um dem Schrumpfen der Schmelze entgegenzuwirken.
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Bei diesem Verfahren werden zwei unterschiedliche Materialien am selben oder an unterschiedlichen Einspritzpunkten eingespritzt.
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Zur Gewichtsreduzierung werden mikrozellular geschäumte Polymere eingespritzt; hierfür werden Treibmittel oder Core-Back-Verfahren genutzt.
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Zur Herstellung kleiner präziser Teile werden Keramik- oder Metallpulver mit einem Kunststoffbinder gemischt, über Spritzgussverfahren verarbeitet und anschließend gesintert.
Was sind die wichtigsten Vorteile des Spritzgussverfahrens?
Mit dem Spritzgussverfahren lassen sich hohe Stückzahlen eines Teils schneller herstellen als mit anderen Fertigungsmethoden, wie etwa der spanabhebenden Bearbeitung oder dem 3D-Druck. Hohe Präzision und automatisierte Prozesse sorgen für die Herstellung identischer Teile und halten die Kosten niedrig. Zugleich ermöglicht das Spritzgussverfahren eine hohe Flexibilität bei der Konstruktion der Bauteile (z. B. eingegossene Einsätze) und den Materialeigenschaften (z. B. Farbe, Festigkeit und Elastizität).
Welche Schwierigkeiten können sich beim Spritzgussverfahren ergeben?
Sowohl die Konstrukteure der Bauteile als auch die Werkzeug- und Formenbauer stehen jeweils vor eigenen Herausforderungen, die sich alle auf die Qualität der Teile auswirken können. Um diese Aufgaben zu bewältigen, ist eine enge Zusammenarbeit erforderlich, und zwar schon in den frühen Phasen der Produktentwicklung.
Einige Beispiele für mögliche Probleme sind Veränderungen in den Materialeigenschaften, Bindenähte, Verzug, lange Zykluszeiten und unvollständige Füllung von Kavitäten.
Inwiefern kann Software für Spritzgusssimulation helfen?
Die Spritzgusssimulation kann Konstrukteuren und Ingenieuren dabei helfen, mögliche Probleme schon früh im Konstruktionsprozess zu erkennen und zu vermeiden, lange bevor mit der teuren Herstellung des Formwerkzeugs begonnen wird. Mit der Moldflow Simulationssoftware können Konstrukteure und Formenbauer einen digitalen Prototyp ihres Werkzeugs analysieren. So hilft Moldflow, bessere Produkte schneller auf den Markt zu bringen.
Die Moldflow-Simulation kann mit anderen Simulations-Tools kombiniert werden, z. B. mit FEM-Berechnung für mechanische Simulation und mit numerischer Strömungsmechanik (CFD). Das bietet einen schnellen, präzisen und innovativen Ansatz für die Lösung von anspruchsvollen Konstruktionsproblemen.
Wie kann die Moldflow-Simulationssoftware beim Spritzgussverfahren helfen?
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Vermeidung von Mängeln in der Oberfläche von Bauteilen
Vermeiden Sie Einfallstellen, indem Sie die Bauteilgeometrie und Prozessparameter ändern und deren Auswirkungen auf die Formfüllung analysieren.
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Erkennen und Verhindern des Verzugs von Bauteilen
Ermitteln Sie die Ursachen für Verzug und untersuchen Sie die Möglichkeiten, Verformungen von Bauteilen zu minimieren oder zu korrigieren.
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Optimieren von Konstruktionen für den Leichtbau
Analysieren und vergleichen Sie fortschrittliche Materialien für den Leichtbau, beispielsweise bei Komponenten für die Automobilindustrie.
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Reduzieren der Zykluszeiten in der Produktion
Untersuchen Sie die Kühlvorgänge im Formwerkzeug. Simulieren Sie das konturnahe Kühlen oder die induktive Erwärmung, bevor Sie in kostspielige Formen investieren.
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