Häufige Defekte beim Kunststoffspritzguss

1. Silberne Markierungen / Oberflächenschlieren

Das Verfahren, bei dem geschmolzener Kunststoff in eine Form gespritzt wird, nennt man Spritzgießen. Die gewünschte Textur des Hohlraumstahls wird von dem geschmolzenen Kunststoff aufgenommen und auf dem Teil nachgebildet. Die Temperatur, bei der der Kunststoff schmilzt, variiert je nach Basispolymer, das geformt wird, von 176 °C bis zu 399 °C. Bei diesen Temperaturen verwandelt sich Wasser in Dampf, und einige niedermolekulare Additive können verbrennen und flüchtige Stoffe erzeugen. Die Geschwindigkeit, mit der der Kunststoff in die Form gespritzt wird, schert die Moleküle ebenfalls. Die Moleküle können sich bei übermäßiger Scherung zersetzen. Der Kunststoff fließt dann zusammen mit Dampf und flüchtigen Bestandteilen (im Folgenden als flüchtige Bestandteile bezeichnet) aus dem Abbau in die Form. Die flüchtigen Stoffe gelangen an die Oberfläche und verhindern, dass der geschmolzene Kunststoff mit dem Formstahl in Berührung kommt, während sich die flüchtigen Stoffe durch das Einströmen des Kunststoffs in die Formhohlräume an der Grenzfläche zwischen der Schmelze und dem Formstahl verteilen. Dies äußert sich in Form von Schlieren und wird als Splay bezeichnet. Splay ist eine andere Bezeichnung für Silberschlieren.

Silberschlieren beeinträchtigen nicht nur das Aussehen, sondern auch die mechanische Festigkeit von Kunststoffteilen. Die Gase in der Schmelzoberfläche des Kunststoffteils sind in erster Linie für die Bildung der Silberschlieren verantwortlich. Wir können lernen, wie wir die Fehler beheben können, indem wir die Quelle dieser Gase identifizieren.

FEHLERQUELLEN:

Material/ Granulat

• Restfeuchte im Granulat zu hoch
• Verpackungsfehler des Granulats
• Zusatzstoffe sind feuchtigkeitsempfindlich (Russ)

Plastifizierung:

• Gegendruck zu niedrig
• Dekompressionspfad zu gross
• Gasgehalt zu hoch
• Dosierungsgeschwindigkeit zu niedrig
• Dosiermenge zu niedrig
• Schmelztemperatur zu niedrig
• Vortrocknungstemperatur zu niedrig / -Zeit zu kurz
• Zuführungsleitung / Operatorteil zu kalt

Kühlung:

• Temperatur der Spritzgussform zu niedrig (kalt)

Einspritzung:

• Einspritzgeschwindigkeit zu gering

Spritzgussform:

• Form undicht (Riss in der Kühlöffnung)
• Durchflussquerschnitt zu klein
• Unzureichende Lüftung

Maschine:

• Trichter ist nicht abgedeckt
• Keine Absperrdüse
• Trockner defekt (wartungspflichtig)
• Trockner zu klein
• Vorschubweg für das Material zu lang
• Verwendung der 3-Zonen Schraube

2. Bindenähte

In dem Bereich, in dem zwei Schmelzfronten des Materialflusses aufeinandertreffen, entstehen kleine Linien, die sogenannten Bindenähte. Feine Linien können sowohl auf der Vorder- als auch auf der Rückseite eines Fertigerzeugnisses aufgrund unzureichender Verschmelzung auftreten. Die Bindenähte, die mit der Spritzgussform in Berührung kommen, sind heller als die auf der anderen Seite der Form, wenn eine Seite der Form eine hohe Temperatur hat. Bei Spritzgießprodukten mit mehreren Anschnitten treten die besprochenen Bindenähte typischerweise auf. Der Bindenaht entsteht, wenn zwei Schmelzeströme zusammenkommen. Die Bindenähte ähneln häufig der Verbindung von zwei Kunststoffflächen, wenn das Teil vollständig erstarrt ist. Dieses Problem wird in der Regel durch unterschiedliche Werkzeugtemperaturen oder zu niedrige Rohmaterialtemperaturen hervorgerufen. Es tritt derzeit am ehesten bei großformatigen Produkten auf und lässt sich nicht vollständig beseitigen, sondern nur abmildern.

In den meisten Fällen erscheint diese Linie auf der gegenüberliegenden Seite des Teileinlasses.

FEHLERQUELLEN:

Material:

• Das Kunststoffmaterial ist nicht vollständig geschmolzen oder nicht ausreichnend getrocknet
• Das Material ist nicht rein oder mit Verunreinigungen belastet
• Es gibt zu viel Entformbarkeit

Spritzgussform:

• Die Temperatur der Form ist zu niedrig
• Der Angusskanal ist zu klein oder die Stelle ist nicht geeignet
• Im inneren der Form befindet sich ein erheblicher Luftüberschuss
• Der Haupt- und der Nebenläufer sind zu dünn oder zu lang

Nachdruck:

• Nachdruck zu niedrig
• Verpackungsfehler des Granulats
• Zusatzstoffe sind feuchtigkeitsempfindlich (Russ)

Plastifizierung:

• Schmelztemperatur zu niedrig
• Unterschiedliche Wandstärken

Kühlung:

• Temperatur der Spritzgussform zu niedrig (kalt)
• Zu niedrige Wandtemperatur der Spritzgussform im Bereich der Schweissnaht
• Heisskanaltemperatur zu niedrig

Einspritzung:

• Zu hohe Einspritzgeschwindigkeit am Ende des Fliessweges (Luft kann nicht ausströmen)
• Einspritzgeschwindigkeit zu niedrig
• Der Einspritzdruck ist zu niedrig
• Der Schacht für kalten Pfropfen ist zu klein

3. Spreizmarken

Nachdem das Teil geformt wurde, lässt sich die Spreizmarken, die an Wasserwellen erinnert, nicht mehr entfernen. Sie tritt vor allem bei Kunststoffteilen mit glatter Oberfläche auf. Spreizmarken entstehen, wenn die erste Schmelze zu schnell abkühlt und dabei von dem heißen, geschmolzenen Kunststoff nach vorne gedrückt wird, was zur Bildung von Wasserwellenlinien führt. Durch eine Erhöhung der Schmelzetemperatur und der Werkzeugtemperatur, eine Beschleunigung der Einspritzgeschwindigkeit und eine Verlängerung der Nachdruckzeit können sie beseitigt werden. Wasserrippelbildung entsteht auch durch den direkten Eintritt des noch kalten Materials am vorderen Ende der Düse in den Formhohlraum. Um das Auftreten von Spreizmarken wirksam zu verhindern, sollte am Ende des Hauptkanals ein Kaltmaterialschacht geöffnet werden.

FEHLERQUELLEN:

Material:

• Schlechtes Schmelzen und Plastifizieren von Rohstoffen
• Die schlechte Fliessfähigkeit des Schmelzmaterials
• Die Werkzeug- oder Materialtemperatur ist zu niedrig

Plastifizierung:

• Langsame Einspritzgeschwindigkeit an der Spreizmarke
• Der Schacht für den kalten Pfropfen ist zu klein oder unzureichend
• Druck zu niedrig oder Zeit zu kurz

Spritzgussform:

• Das Loch ist zu klein oder an einer ungünstigen Stelle
• Der Fliesskanal ist zu lang oder zu fein (Schmelze kühlt vorzeitig ab)

4. Luftblasen

Das sind die Löcher, die in der dicken Wand eines Fertigprodukts entstehen. Wenn ein Produkt undurchsichtig ist, sind die Blasen von außen nicht zu sehen; wir müssen das Produkt aufschneiden, um die Blasen zu sehen. Da die dicke Wand in der Mitte am langsamsten abkühlt, wird das Rohmaterial durch die schnelle Abkühlung und das rasche Schrumpfen an der Oberfläche gezogen, was zu Lufteinschlüssen und Vakuumhohlräumen führt. Die entstehenden Vakuumhohlräume geben dem Produkt ein schlechtes Aussehen, das typischerweise bei transparenten Gegenständen am stärksten auffällt. Diese Artikel sind am häufigsten bei Elektronikartikeln zu sehen, wie z. B. bei transparenten Linsen und transparenten optischen Artikeln.

Natürlich ist es möglich, die Wanddickenkontrolle zu erhöhen und gleichzeitig den Bereich während der Entwicklung unter Kontrolle zu halten. Wenn zum Beispiel die Gesamtdicke eines Produkts zu dick ist, d. h. mehr als 5 mm beträgt, ist die Wahrscheinlichkeit der Bildung von Luftblasen größer.

Wenn der Formhohlraum vollständig gefüllt ist, ist es möglich, dass der Kunststoff zu schnell fließt und die Form die Luft nicht schnell genug abführen kann. In den Materialien kann dies zur Bildung von Blasen führen. Es sind sowohl sehr große als auch sehr kleine Blasen möglich. Dieses Problem unterscheidet sich von Vakuumhohlräumen bei Vorhandensein von Luft durch eine ähnliche, aber nicht identische Reihe von Ursachen. Durch Erhitzen der betroffenen Stelle mit einer Heißluftpistole oder einem Feuerzeug, um zu sehen, ob der Kunststoff angesaugt wird oder aufplatzt, können Sie feststellen, ob es sich bei dem Fehler um eine Blase oder einen Vakuumloch handelt. Eine Blase, in der Luft eingeschlossen ist, würde platzen, während sich ein Vakuumloch absenkt und durch den Umgebungsdruck eine Vertiefung verursacht.

Ursachen von Blasen

Eingeschlossene Luft

Wenn eine große Menge Luft am Dosiervorgang beteiligt ist, kann es leicht zu einer Blasenbildung kommen. Insbesondere bei hoher Schneckendrehzahl, niedrigem Gegendruck und großem Einspritzvolumen kann es leicht zu Blasenbildung kommen. Darüber hinaus kann es bei der Füllung der Kavität durch bestimmte Strömungsmuster zu Lufteinschlüssen kommen, die eine Blase erzeugen.

Im Harz wird eine große Menge Gas erzeugt

Die Blase wird auch leicht durch eine große Menge an Gas verursacht, das sich im Harz bildet. Wenn die Temperatur des Fasses zu hoch und die Verweilzeit zu lang ist, steigt das erzeugte Gas an, und die Blase entsteht leicht. Auch bei unzureichender Trocknung und zu viel Feuchtigkeit im Material entsteht eine Blase.

FEHLERQUELLEN:

Material/ Granulat:

• Rohstoffe sind nicht vollständig getrocknet
• Material mit hoher Viskosität
• Unterschiedliche Granulatgrössen (Mahlgut)

Plastifizierung:

• Der Gegendruck ist zu niedrig oder die Schmelztemperatur ist zu hoch
• Dekompressionsabstand zu lang
• Dekompressionsgeschwindigkeit zu hoch
• Die Schneckendrehzahl oder die Einspritzung ist zu schnell

Einspritzung:

• Einspritzgeschwindigkeit zu hoch

Spritzgussform:

• Falsche Lochgrösse – Verkleinerung oder andere Form
• Düsenöffnung ist zu klein
• Düse dichtet auf Angussbuchse nicht richtig ab
• Die Temperatur der Spritzgussform ist zu niedrig
• Das Gas kann nicht schnell genug ausgestossen werden
• Unzureichende Entlüftung in der Spritzgussform
• Signifikante Änderungen des Strömungsquerschnitts > Teilegestaltung
• Scharfe Ecken und Kanten > Teilegestaltung

5. Verformung

Eine ungleichmäßige Schrumpfung führt zu Verformungen, d. h. zu einer Veränderung der Form des Bauteils. Im Allgemeinen wird die Schrumpfung durch die Struktur des Kunststoffs beeinflusst, aber auch durch Füllstoffe, als Verstärkung verwendete Materialien (wie Glas) und Ausrichtungsverhältnisse.

Das Harz in der Form wird während der Injektion unter starken Druck gesetzt, um innere Spannungen zu erzeugen. Die Schrumpfung variiert auch abschnittsweise im Teil, da die Druck- und Abkühlbedingungen während des Spritzgießprozesses abschnittsweise sehr unterschiedlich sind und das Material häufig ein anisotropes Schwindungsverhalten aufweist.

Die Verformung des fertigen Produkts nach der Entformung ist auf beiden Seiten sichtbar und tritt am häufigsten bei dünnwandigen Produkten auf.

Der Verzug ist offensichtlich einfach zu überprüfen. Er tritt typischerweise am häufigsten bei sehr langen, dünnen Kunststoffprodukten auf. Um dieses Problem zu lösen, ist es lediglich erforderlich, bei der Konstruktion Rippen hinzuzufügen oder die Wand des Produkts zu verdicken.

FEHLERQUELLEN:

Material/ Granulat:

• Temperatur im Glühofen / der Lackieranlage zu hoch
• Schrumpfungsverhalten (längs – quer zu unterschiedlich).
• Die Anisotropie der plastischen Schrumpfung ist zu hoch (Tendenz, auf Druck aus verschiedenen Richtungen unterschiedlich schnell zu reagieren)

Plastifizierung:

• Schmelztemperatur falsch gewählt
• Falsch gewählter Nachdruck (kein Nachdruckprofil verwendet)
• Der Einspritzdruck oder Nachdruck ist zu hoch
• Das fertige Produkt ist noch nicht abgekühlt und ausgehärtet, wenn es aus der Form genommen wird
• Die Verdichtung ist zu hoch, es entstehen innere Spannungen
• Unzureichendes Einspritzvolumen führt zu Schrumpfung und Verformung

Kühlung:

• Abkühlzeit zu kurz

Einspritzung:

• Einspritzgeschwindigkeit falsch gewählt
• Umschaltpunkt falsch gewählt

Spritzgussform:

• Schliesskraft zu gering
• Schieber zu klein oder nicht ausgewuchtet, keine ausreichende Nachdruckzeit möglich
• Ungleichmässige Nachdruckwirkung bei mehreren Anschnitten
• Abschnittsweise unterschiedliche Schrumpfung am Objekt
• Unterschiedliche Erstarrungsbedingungen durch ungleiche Werkzeugwandtemperaturen führen zu einer abschnittsweise unterschiedlichen Schwindung
• Die Temperatur der Vorder- und Rückseite der Form ist nicht anpassbar, der Temperaturunterschied ist gross oder unangemessen
• Die Kunststoffteilen kleben am Spritzgussform
• Ungleiche Wandstärken - ( Problem der Teilekonstruktion )
• Zu warm verpackte Teile - ( Lager-/Verpackungsproblem)
• Die Form und Dicke des fertigen Produkts ist asymmetrisch
• Das Auswurfsystem ist nicht ausgewuchtet

Maschine:

• Ungleiche Verriegelungskraft aufgrund der Abnutzung der Stange
• Ungenaue Regelung der Einspritzgeschwindigkeit

Zubehörteile:

• Durchflussmenge zu niedrig
• Filter verkalkt und/oder verschmutzt

6. Strömungsmarken

Ein feines, wellenförmiges Muster in Form eines Baumrings um den Anschnitt herum erscheint auf der Oberfläche eines fertigen Produkts, wenn das geschmolzene Kunststoffmaterial in der Werkzeugkavität fließt. Das ist das, was wir typischerweise mit den Wirbelspuren meinen, die sich vom Anschnitt nach außen erstrecken und bei Produkten mit matter Textur am deutlichsten zu sehen sind.

Dieses Problem ist die größte Herausforderung, wenn es darum geht, das Aussehen eines Produkts zu verändern. Um das Problem zu verringern, verlangen die meisten Spritzgussbetriebe, dass der Anschnitt auf der Außenseite des Produkts angebracht wird.

FEHLERQUELLEN:

Material/ Granulat:

• Material mit hoher Viskosität
• Grösse des Wurfs ungünstig gestaltet

Plastifizierung:

• Schmelztemperatur zu niedrig

Einspritzung:

• Einspritzgeschwindigkeit im kritischen Bereich zu niedrig / hoch

Kühlung:

• Die Temperatur vom Spritzgussform ist zu niedrig oder schwankt stark

Spritzgussform:

• Das Produkt ist zu dick, während der Anschnitt klein ist – (Teilentwurf)
• Plötzliche Änderungen der Wandstärken sind zu gross – (Bauteilkonstruktion)
• Unterschiedliche Oberflächenstrukturen an gegenüberliegenden Wänden
• Kühlung teilweise unzureichend
• Zusätzliche Kühlung
• Unzureichende Entlüftung in der Spritzgussform

Spritzgussform:

• Temperaturregler mit unterschiedlichen Leistungen im Einsatz
• Filter des Temperaturreglers verkalkt und/oder verschmutzt

7. Kurzschuss

"Kurzschüsse" beim Spritzgießen entstehen, wenn das eingespritzte geschmolzene Kunststoffmaterial in der Form erstarrt, bevor es den Hohlraum der Form ausfüllt. Ein Mangel an Schmelze oder Material oder ein zu niedriger Einspritzdruck ist in der Regel dafür verantwortlich, dass das fertige Produkt nicht vollständig gefüllt ist oder ein Teil fehlt. Der Fehler tritt häufig an der gleichen Stelle des Bauteils auf oder wenn die Formfüllung von Zyklus zu Zyklus geändert wird. Außerdem treten häufig Mehrfachkavitätenwerkzeuge auf.

Bei der Werkzeugkonstruktion kann der Fehler der " Kurzschüsse " verbessert werden.

FEHLERQUELLEN:

Material/ Granulat:

• Das Material weist eine schlechte Viskosität (oder hohe Viskosität) auf
• Die Viskosität schwankt
• Trocknungstemperatur zu hoch
• Übermässiger Gebrauch von Schmiermitteln
• Regenerat wird nicht homogen eingemischt

Plastifizierung:

• Schmelztemperatur zu niedrig
• Das Laufrad ist durch ein kaltes Material blockiert
• Das Gerät ist nicht geeignet
• Dosiergeschwindigkeit zu hoch
• Gegendruck zu niedrig
• Dekompression zu niedrig
• Verweilzeit zu kurz
• Temperatur der Einzugszone zu hoch
• Umschaltzeitpunkt zu früh
• Unzureichender Nachdruck
• Restschmelzepolster zu klein

Einspritzung:

• Die Einspritzgeschwindigkeit ist zu hoch

Spritzgussform:

• Unsachgemässe Positionierung der Entlüftung
• Die Temperatur der Spritzgussform ist zu niedrig
• Schliesskraft zu hoch
• Heisskanalregelung ungenau
• Querschnitt Anschnitt zu klein
• Angussystem nicht ausgeglichen
• Wandstärke zu gering
• Angussbuchse zu lang
• Der Laufraddurchmesser ist zu klein
• Der Angussdurchmesser ist zu klein
• Verhältnis von Flussweg zu Wandstärke nicht optimal - (Bauteilkonstruktion)

Maschine:

• Düse dichtet nicht auf der Form ab
• Die Einspritzleistung ist zu gering
• Unzureichende Dosierung oder unzureichende Materialzufuhr

Zubehörteile:

• Keine ausreichende Möglichkeit zur Temperaturregelung

8. Grate/ zu deutliche Trennlinie

Extrem hohe Drücke in der Spritzgussform, die während des Einspritzvorgangs auftreten, führen zu einer Verformung der Spritzgussform (Entlüftung der Form), was zur Bildung eines Spalts an der Trennfuge oder in der Nähe der beweglichen Teile führen kann. Wenn die Schmelze in einen solchen Spalt eintritt, entstehen Grate oder Grat. Am fertigen Produkt ist überschüssiges Kunststoffmaterial zu finden, typischerweise im Schließbereich der Form oder in der Nähe des Auswerfers, Schiebers und anderer Komponenten.

Dieser Fehler beim Spritzgießen kann behoben werden.

FEHLERQUELLEN:

Material/ Granulat:

• Trocknungstemperatur zu niedrig
• Trocknungszeit nicht lang genug
• Sehr leicht fliessendes Material (hohe Fleissfähigkeit der Schmelze)
• Granulat zieht Feuchtigkeit im Trichter

Plastifizierung:

• Die Schmelztemperatur ist zu hoch
• Nachdruck zu hoch

Einspritzung:

• Einspritzgeschwindigkeit zu hoch (kein Profil)
• Umschaltzeitpunkt zu spät
• Temperatur des Heisskanals zu hoch

Kühlung:

• Die Temperatur von der Spritzgussform ist zu hoch
• Abkühlzeit zu kurz

Spritzgussform:

• Schliesskraft zu gering
• Abgenutzte Kanten der Spritzgussform
• Trennlinie verschmutzt
• Überschreitung der zulässigen Spaltmasse (Lüftung)
• Ausgleichen der Hohlraumfüllung
• Unzureichende Steifigkeit (Abstützung der Schlitten)

Maschine:

• Maximale Schliesskraft der Maschine zu gering
• Ungleichmässiges Schliessen (Abnutzung des Riegels)
• Lange Verweilzeit des Materials im Zyliner (Beschädigung)

9. Einfallstellen

In Bereichen mit dicken Wänden oder Rippen wird der Oberflächenkunststoff durch die Volumenschrumpfung eingezogen, und es entstehen Dellen an der Oberfläche des Produkts. Typischerweise tritt die Schrumpfung eher auf, wenn der Druck sinkt.

Auch dieser Fehler ist sehr einfach zu finden: Sie müssen das Produkt nur so halten, dass es der Lichtquelle zugewandt ist. Durch die Reflexion können Sie erkennen, dass das Produkt selbst uneben ist, obwohl das ursprüngliche Design flach war.

Bevor das Werkzeug hergestellt wird, kann ein solcher Fehler zwischen dem Spritzgussformdesigner und dem Formenbauer besprochen werden.

FEHLERQUELLEN:

Material/ Granulat:

• Das Kunststoffmaterial ist zu stark geschrumpft

Plastifizierung:

• Restschmelzpolster zu klein
• Nachdruck zu niedrig
• Nachdruckzeit zu kurz

Einspritzung:

• Einspritzgeschwindigkeit zu hoch
• Zu früher Umschaltpunkt

Kühlung:

• Die Temperatur der Spritzgussform ist zu hoch
• Abkühlzeit zu kurz

Spritzgussform:

• Anguss und Anschnitt zu klein
• Wanddickenunterschiede am Formteil sind zu gross – (Teilekonstruktion)
• Anhäufung von Schmelze z.B. durch Rippen und Dome – (Teilekonstruktion)
• Temperaturregelung unzureichend ausgelegt
• Zu lange Fliesswege

Zubehörteile:

• Filter des Temperaturreglers ist verkalkt und/oder verschmutzt
• Durchflussmenge zu niedrig

Maschine:

• Kein Rücklaufventil abgenutzt
• Die Düsenöffnung ist zu klein
• Druckregler ungenau

10. Kratzer

Das fertige Produkt wird zur Entformung am Kern befestigt, bevor sich die Form öffnet. Das Produkt kann beim Auswerfen reißen oder aufsteigen. Wenn die Form nicht von ausreichender Qualität ist, bleibt das Produkt am Hohlraum kleben. Auch dieses Problem ist leicht zu finden. Es wird in der Regel durch einen unzureichenden Entformungswinkel des Produkts oder durch die Tatsache verursacht, dass der Kern das Produkt mit größerer Kraft als die Kavität zieht und die Kavität zerkratzt.

Produkte mit strukturierten Seiten und solche, die glänzen, sind anfälliger für Kratzer.

Wenn ein Produkt auf einer strukturierten Oberfläche Kratzer aufweist, denkt der Spitzgussformdesigner zuerst daran, dass der Entformungswinkel an der Seite des Produkts nicht groß genug ist. Warum aber bleiben die Kratzer häufig bestehen, auch wenn der Entformungswinkel vergrößert wird? Um Kratzer zu vermeiden, reicht es also nicht aus, nur den Abzugswinkel zu verändern. Eigentlich ist das gar nicht so einfach.

Zu den Ursachen von Oberflächenkratzern gehören vor allem die folgenden Faktoren:

Entformungsschräge

Das Hauptproblem mit dem Produkt ist, dass der Entformungswinkel des Produkts zu klein ist, was zu Kratzern an der Seite des Produkts führt.

Design von der Spritzgussform

1. Struktur der Spritzgussform: Eine unzureichende Anpassung der Spritzgussform führt auch dazu, dass der Kern und der Hohlraum während des Öffnungsvorgangs der Form nicht richtig ausgerichtet sind, was zu Kratzern im Produkt führt.
2. Gestaltung des Formangusses: Der Anschnitt sollte so weit wie möglich von der strukturierten Seitenfläche entfernt sein, da der Druck am Anschnitt hoch ist und eine lange Druckhaltezeit hat, so dass die hohe Schließkraft das Produkt anfällig für Kratzer macht.
3. Das Produkt klebt am Formhohlraum fest: Wir müssen sicherstellen, dass das Produkt zu 100 % am Formkern haften bleibt, wenn die Form geöffnet ist. Wenn es am Formhohlraum kleben bleibt, kann es zu einem lokalen Verzug des Produkts und damit zu Kratzern auf der Seitenfläche kommen.

Mold Machining

1. Obwohl der Entformungswinkel groß genug ist, ist es schwierig, ihn genau zu messen. Das muss berücksichtigt werden.
2. Die Arbeitsbelastung durch das Polieren der Spritzgussform in der Nähe des Bodens ist höher und die in der Nähe der Trennfläche ist niedriger, wodurch der Entformungswinkel des Produkts reduziert wird, so dass es auch möglich ist, Produktkratzer zu verursachen.

Einstellung der Spritzgussmaschine

1. Übermässiger Einspritzdruck und Nachdruck
2. Überhöhte Materialtemperatur
3. Unzureichende Produktkühlung
4. Die Aufwölbung der Trennfläche
5. Die Oberfläche des Hohlraumes muss sauber gehalten werden
6. Die Spritzgiessmaschine ist gealtert – keine Parallelität zwischen der vorderen und hinteren Platte und keine Vibrationen

11. Riss

Rissbildung ist ein häufiger Fehler bei Produkten aus Kunststoff, der sich vor allem durch Rissbildung in Bereichen mit hoher Spannung, z. B. in der Nähe der Schweißnaht, oder durch Rissbildung in der Farbe nach längerer Beschichtung auszeichnet. Die Hauptursache für dieses Problem ist die Spannungsverformung, insbesondere die Verformung durch Eigenspannungen, äußere Spannungen und Spannungen aus der äußeren Umgebung.

FEHLERQUELLEN:

Material/ Granulat:

• Übertrocknetes Kunststoffmaterial

Plastifizierung:

• Schmelztemperatur zu niedrig
• Nachdruck zu hoch (kein Nachdruckprofil verwendet)

Einspritzung:

• Einspritzgeschwindigkeit zu schnell/langsam

Kühlung:

• Hohlraumtemperatur zu niedrig

Spritzgussform:

• Entformung mit hoher Kraft

12. Auswurfmarkierung

Der Auswerferstift hinterlässt häufig tiefe oder flache Spuren auf dem Kunststoffteil, nachdem es aus der Form ausgestoßen wurde. Diese Spuren können weit genug von der Produktoberfläche entfernt und flach genug sein. Dann ist es sicher, sie zu ignorieren. Diese Spuren können jedoch problematisch sein, wenn sie asymmetrische, tiefe und ungleichmäßige Spuren auf der Oberfläche des Teils hinterlassen. Auch wenn es verlockend ist, anzunehmen, dass Auswerfermarkierungen ausschließlich auf das Anhaften des Teils an der Form zurückzuführen sind und somit ein Problem mit der Form darstellen, ist die Wahrheit, dass sie eher mit dem Herstellungsverfahren zu tun haben. Wenn diese Spuren zu groß werden, bleiben sichtbare Auswerfermarken zurück. Die Auswerferstelle kann im schlimmsten Fall über die Oberfläche des Teils hinausragen.

FEHLERQUELLEN:

Material/ Granulat:

• Übertrocknetes Kunststoffmaterial

Plastifizierung:

• Schmelztemperatur zu niedrig
• Nachdruckprofil zu hoch (kein Nachdruckprofil verwendet)

Einspritzung:

• Auswurfgeschwindigkeit zu schnell
• Übermässiger Einspritzdruck oder Nachlaufzeit
• Einspritzgeschwindigkeit des Terminals zu schnell

Spritzgussform:

• Die Werkzeugtemperatur ist zu niedrig oder zu hoch
• Zu kleiner Entformungswinkel
• Unausgewogenes Laufsystem
• Der Auswerferstift ist nicht in ausreichender Anzahl oder Position vorhanden
• Luft in der Spritzgussform eingeschlossen
• Dünne Wände, an denen die Auswerferstiftmarkierungen erscheinen
• Die Grösse der Auswurfstifts ist zu klein oder die Auswurfgeschwindigkeit ist zu hoch

13. Abblättern der Oberfläche

Die Oberflächenschicht eines Formteils blättert ab, wenn die einzelnen Schichten nicht richtig miteinander verbunden sind. Hohe Scherkräfte zwischen den Schichten des Formteils, Inhomogenitäten in der Schmelze oder Fremdmaterial können dazu beitragen.

FEHLERQUELLEN:

Material/ Granulat:

• Kunststoffmaterial verschmutzt oder mit Fremdmaterial kontaminiert
• Granulat verschmutzt oder mit Fremdmaterial kontaminiert
• Das Masterbatch ist nicht mit dem Basismaterial kompatibel
• Die Farbdosierung ist zu hoch

Plastifizierung:

• Schmelztemperatur zu niedrig
• Gegendruck zu hoch
• Schneckendrehzahl zu hoch

Einspritzung:

• Einspritzgeschwindigkeit zu hoch

Spritzgussform:

• Tote Stellen im Heisskanal

Maschine:

• Tote Stellen (Auswaschungen) in der Plastifizierungseinheit
• Die Plastifizierungseinheit ist verschmutzt

14. Kalter Pfropfen

Ungeschmolzener Kunststoff wird eingespritzt, wenn der Kunststoff teilweise geschmolzen oder in der Düse abgekühlt ist. Das Formteil erhält eine zweite Bindenaht, wenn der kalten Pfropfen den Schmelzestrom unterteilt.

FEHLERQUELLEN:

Plastifizierung:

• Schmelztemperatur zu niedrig
• Düsentemperatur zu niedrig
• Dekompression zu niedrig

Spritzgussform:

• Zu starke Abkühlung der Angussbuchse
• Isolierkappe fehlt an der Heisskanaldüse
• Kunststoffnoppe für kalten Pfropfen nicht erhältlich

Kühlung:

• Temperatur von der Giessform zu niedrig
• Plastifizierungseinheit hebt zu spät ab

Maschine:

• Düsenöffnung ist zu klein
• Düsentemperaturregelung (Düsenbandheizung) defekt
• Keine Absperrdüse in Gebrauch
• Verweilzeit im Zylinder zu kurz

15. Brandflecken

Wenn Luft, andere Gase oder zerfallene Materialien im Inneren eines Teils eingeschlossen sind, führen sie zu einer Überhitzung, was zu Luftverbrennungen führt, die als schwarze und braune Flecken oder silberne Schlieren erscheinen. Das kann zu Brandflecken, kurzen Schüssen, einer glanzlosen Oberfläche oder verminderten mechanischen Eigenschaften des Formteils aufgrund des thermischen Abbaus des Kunststoffs führen.

Um diese Gase entweichen zu lassen und dabei die Temperatur der Schmelze aufrechtzuerhalten, ist eine angemessene Entlüftung erforderlich. Die richtige Anzahl und Breite der Kanäle sowie ein langsameres, gleichmäßigeres Einspritzen sind für die Entlüftung entscheidend. Die leichte Vergilbung der Farbe von weißem Granulat ist ein weniger ausgeprägtes, aber häufigeres Problem.

FEHLERQUELLEN:

Material/ Granulat::

• Überhöhte Schmelztemperatur (Viskositätsverringerung)
• Die Trocknungstemperatur ist zu hoch
• Die Trocknungszeit ist zu lang
• Zu wärmeempfindliche Zusatzstoffe
• Zu unterschiedliche Krongrösse (Granulat) oder (Mahlgutanteil)
• Braune/schwarze Punkte im Granulat

Plastifizierung:

• Schmelztemperatur zu hoch
• Dosiergeschwindigkeit zu hoch
• Gegendruck zu hoch
• Restschmelzpolster zu gross

Einspritzung:

• Die Einspritzgeschwindigkeit ist zu hoch
• Einspritzdruck zu hoch

Kühlung:

• Temperatur Spriztgussform zu niedrig

Spritzgussform:

• Temperatur des Heisskanals zu heiss
• Tote Zonen im Heisskanal
• Scharfkantige Übergänge
• Zu kleine Strömungsquerschnitte
• Schlechte Entlüftung der Spritzgussform
• Das Loch ist zu klein oder an der falschen stelle
• Übermässige Klemmkraft (die Lüftungsöffnung wird kleiner)
• Die Lüftungsöffnung ist blockiert

Maschine:

• Die Düsenöffnung ist zu klein
• Plastifiziereinheit zu gross / Verweilzeit zu lang
• Tote Punkte in der Plastifiziereinheit
• Tote Punkte in der Verschlussdüse
• Die Düse dichtet nicht richtig an der Spritzgussform ab
• Heizband/Thermoelement defekt

Teilentwurf:

• Scharfkantige Ablenkungen
• Plötzliche Veränderung der Wandstärke von dünn zu dick

16. Strahlformung

Die Oberfläche der Teile (vor dem Kantenanschnitt) bildet eine schlangenförmige Linie, wenn die Schmelze zu schnell an den Anschnitt gespritzt wird. Strahlformung ist ein gebräuchlicher Name für diesen Vorgang. Anschnitte sind in erster Linie die Stellen, an denen Strahlformung auftritt. Die Kunststoffschmelze tritt plötzlich in die offenen, relativ breiten Bereiche des Werkzeugs ein, nachdem sie schnell durch die Düse, den Anguss, den Anschnitt und andere enge Bereiche geflossen ist. Hier biegt sie sich wie eine Schlange entlang der Fließrichtung nach vorne. Nach dem Kontakt mit der Formoberfläche kühlt der geschmolzene Kunststoff dann schnell ab. Dieses Phänomen führt zu einem sichtbaren Fehler, da das erste Stück Material, das in die Kavität eintritt, nicht gut mit dem Rest des Harzes verschmelzen kann, das später in die Kavität gelangt.

FEHLERQUELLEN:

Material/ Granulat::

• Kunststoffmaterial hat eine sehr hohe Viskosität
• Die Materialtemperatur oder die Temperatur der Spritzgussform ist zu hoch

Plastifizierung:

• Schmelztemperatur zu niedrig

Einspritzung:

• Die Einspritzgeschwindigkeit ist zu schnell (im Anschnitt)
• Kein Injektionsprofil verwendet

Kühlung:

• Temperatur Spritzgussform zu niedrig

Spritzgussform:

• Umstellung von Anschnitt auf Spritzgussformteil nicht gerundet
• Ungünstige Angussposition
• Anschnittsdurchmesser zu klein
• Unsachgemässe Positionierung des Anschnitts (direkte Injektion in die Kavität)

Maschine:

• Düsenöffnung ist zu klein

Teilentwurf:

• Scharfkantige Ablenkungen
• Plötzliche Veränderung der Wandstärke von dünn zu dick

17. Angussverfärbung

Angussverfärbung, oder einfach Verfärbung, ist die narbenartige, wolkige Verfärbung, die in der Nähe des Angussbereichs auftritt. Sie unterscheidet sich von den anderen Bereichen, da sie uneinheitlich ist. Je nach Art des Angusses und der Fließrichtung des geschmolzenen Harzes in der Kavität haben viele von ihnen - wie der Name schon sagt - ein mattes Aussehen; einige können jedoch auch mit helleren (glänzenderen) Bereichen vermischt sein. Sie erscheinen normalerweise in einem kreisförmigen oder fächerförmigen Muster. Bei Materialien wie ABS, C und PPO ist die Angussverfärbung am Anschnitt am einfachsten zu erkennen.

FEHLERQUELLEN:

Material/ Granulat::

• Kunststoffmaterial hat eine sehr hohe Viskosität und ist schlecht fliessfähig
• Die Materialtemperatur ist zu hoch oder die Temperatur der Spritzgussform ist zu niedrig
• Die Rohstoffe sind nicht vollständig getrocknet oder haben sich durch Überhitzung zersetzt

Einspritzung:

• Die Einspritzgeschwindigkeit ist zu schnell

Spritzgussform:

• Das Loch ist zu klein oder nicht richtig positioniert
• Übermässig lange oder dünne Läufer (Schmelze lässt sich leicht abkühlen)
• Lufteinschluss in der Spritzgussform durch schlechte Entlüftung
• Der Kühlkanal ist zu klein oder unzureichend
• Die maximale Einspritztemperatur, die mit der aktuellen Einstellung der Spritzgussform erforderlich ist, kann nicht herausgefunden werden

18. Farbunterschiede

Farbabweichungen zwischen Aufträgen auf derselben Spritzgießmaschine kommen recht häufig vor.

FEHLERQUELLEN:

Material/ Granulat::

• Unterschiedliche Trocknung
• Charge des Materials
• Charge der Pigmente
• Unterschiedliche Farbdosierung

Plastifizierung:

• Unterschiedlicher Gegendruck
• Unterschiedliche Schmelztemperaturen
• Unterschiedliche Dosiergeschwindigkeit
• Different residual melt cushion

Einspritzung:

• Unterschiedliche Einspritzgeschwindigkeit

Maschine:

• Unterschiedliche Maschinendüse

Zubehörteile:

• Unterschiedliches Farbdosiersystem im Einsatz
• Verschiedene Einstellungen am Farbdosiersystem
• Verschiedene Heisskanalregler im Einsatz
• Verschiedene Thermolinien

19. Schleppspuren

Wenn ein Teil aus der Form ausgeworfen wird, kann seine Oberfläche gelegentlich durch Abrieb beschädigt werden, wenn das Auswerfersystem nicht richtig ausgerichtet ist oder die Entformungswinkel nicht ausreichen, um das Teil innerhalb des zulässigen Widerstands aus der Form zu entfernen. In den meisten Fällen muss die Spritzgussform nachbearbeitet werden, und in einigen Fällen muss sie durch eine bessere Gussformkonstruktion komplett ausgetauscht werden, wenn das Problem nicht an einem falsch ausgerichteten Auswerfersystem liegt.

FEHLERQUELLEN:

Spritzgussform:

• Gratbildung an der Seite des Formhohlraums
• Entformungsschräge reicht nicht aus
• Die Innenseite des Hohlraums ist zu grob
• Zu hohe Schliesskraft (Verformung der Kavität)
• Zu hohe Temperatur an der Vorderseite der Spritzgussform oder unzureichende Kühlzeit
• Die Form öffnet sich zu schnell
• Zu schnelles Schliessen der Spritzgussform (Zusammenbruch des Formhohlraums)
• Übermässiger Einspritzdruck oder Haltedauer

20. Tigerstreifen

Die Schmelzefront kann während des Einspritzvorgangs ungleichmäßig fließen oder der Quellfluss kann durchbrechen. Auf der Bauteiloberfläche wandern über eine größere Fläche Tigerstreifen ein und aus. Die Bildung von Fehlstellen wird durch eine glatte Formoberfläche begünstigt.

Tiger Stripes treten häufig bei hochviskosen Materialien auf, vor allem bei TPE, PP und PE.

FEHLERQUELLEN:

Material/ Granulat::

• Trocknungstemperatur zu hoch
• Zu lange Trocknungszeit
• Material mit hoher Viskosität
• Schiebehilfe und Entformungshilfe zu thermisch empfindlich
• Zu hoher Wachs-/Praffingehalt
• Integration von Aggregaten unzureichend

Plastifizierung:

• Zylindertemperatur zu niedrig
• Zylindertemperatur zu hoch
• Gegendruck zu niedrig
• Dosiergeschwindigkeit zu hoch
• Verweilzeit zu lang
• Verweilzeit zu kurz

Einspritzung:

• Einspritzgeschwindigkeit zu hoch
• Einspritzgeschwindigkeit zu niedrig

Kühlung:

• Die Temperatur der Spritzgussform ist zu hoch
• Abkühlzeit zu kurz

Spritzgussform:

• Querschnitt des Anschnitts zu gross, zu wenig Scherung (TPE)
• Länge des Fliesswegs zu lang
• Querschnitt des Anschnitts zu klein, Scherung zu hoch

Maschine:

• Keine ausreichende Homogenisierung
• Die Düsenöffnung ist zu klein

Teilentwurf:

• Ungünstiges Verhältnis von Fliessweg zu Wandstärke

21. Vakuum-Hohlräume/Blasenlöcher (Vakuolen)

Das Innere eines geschrumpften Kunststoffteils wird häufig als Vakuumhohlraum bezeichnet. In den meisten Fällen ist es dort zu finden, wo der Kunststoff extrem dick ist oder wo sich mehrere Kanäle zu einer Rippe oder einer Wand verbinden. Diese Bereiche sind besonders anfällig für Hohlräume, die im Wesentlichen durch ungleichmäßige Abkühlung oder Schrumpfung verursacht werden.

Bereiche mit dickerem Kunststoff trocknen in der Regel mit einer anderen Geschwindigkeit als dünne Bereiche, wenn das Teil nach dem Einspritzvorgang abkühlt. Wenn der Kunststoff ungleichmäßig schrumpft, können Hohlräume entstehen, wenn die Härte des Kunststoffs nicht hoch genug ist oder wenn nicht genügend Fasern in das Rohmaterial eingemischt wurden. Das Fehlen von Luft ist der Unterschied zwischen Blasen und Vakuumhohlräumen. Mit einem schnellen Erwärmungstest lässt sich das Problem genau bestimmen. Eine Blase würde nach außen platzen, während ein Vakuumhohlraum Schmutzpartikel produzieren würde. Wenn sie transparent sind, erscheinen sie als Blasen.

FEHLERQUELLEN:

Material/ Granulat::

• Kunststoff hat zu viel Schrumpfung
• Durchfluss am Temperaturregler zu gering

Plastifizierung:

• Restschmelzpolster zu klein
• Nachdruck zu niedrig
• Nachdruckzeit zu kurz
• Zu früher Umschaltzeitpunkt

Einspritzung:

• Einspritzgeschwindigkeit zu hoch
• Einspritzmenge zu gering

Kühlung:

• Die Temperatur der Spritzgussform ist zu hoch

Spritzgussform:

• Anguss und Anschnitt zu klein
• Loch in ungünstiger Position
• Zu lange Fliesswege
• Temperaturregelung unzureichend ausgelegt

Maschine:

• Rückschlagventil verschlissen
• Die Düsenöffnung ist zu klein

Teilentwurf:

• Wanddickenunterschiede an der Spritzgussform sind zu gross
• Schmelzeansammlung z.B. durch Rippen oder Schraubösen

22. Schwarze Punkte

Auf transparenten, weißen oder hellen Kunststoffteilen treten während des Spritzgießprozesses häufig schwarze Stippen auf. Schwarze Punkte auf der Oberfläche der Kunststoffteile können die ästhetische Qualität der Produkte beeinträchtigen und zu einer hohen Ausschussrate, Abfall und hohen Produktionskosten führen.

Beim Spritzgießen ist es schwierig, das Problem der schwarzen Punkte zu vermeiden, daher ist es notwendig, das Rohmaterial, das zerkleinerte Material, die Inhaltsstoffe, die Zufuhr, die Umgebung und die Produktionsprozesse zu kontrollieren, um die Fehlerquote zu senken. Die Hauptursache für schwarze Verunreinigungen ist der Abbau des Fremdmaterials in der Kunststoffschmelze bei hohen Temperaturen.

FEHLERQUELLEN:

Material/ Granulat::

• Das Rohmaterial ist mit Fremdkörpern vermischt oder der Trocknungseimer ist nicht gereinigt
• Verunreinigter oder verschmutzter Wasserauslass
• Schlechte Diffusion der Farbpigmente, was zu einem Kondensationspunkt führt
• Die Fördergeschwindigkeit des Materials ist zu hoch
• Maschinentrichter nicht gereinigt
• Schwarze Punkte bereits in das gelieferte Granulat eingemischt
• An der Wand klebendes Material an der Schraube

Plastifizierung:

• Die Schmelztemperatur ist zu hoch
• Dosiergeschwindigkeit zu hoch
• Gegendruckzeit zu hoch
• Gegendruck zu niedrig
• Verweilzeit zu lang
• Schmutzpartikel im Fass verursachen eine überhitzte Zersetzung des Materials
• Die Düse ist vestopft oder die Düsenspitze ist zu klein
• Brecher/Mischer nicht gereinigt

Spritzgussform:

• Wandklebendes Material im Heisskanal
• ‘Tote Punkte’ im Heisskanal an Ecken oder z.B. Stiftsitzen
• Eine zu grosse Spritzeinheit führt zu langen Verweilzeiten der Schmelze in der Einheit

Maschine:

• ‘Tote Punkte’ am Nadelverschluss der Maschinendüse
• ‘Tote Punkte’ an Scher- und Mischschnecken
• Beschädigte Oberfläche der Schraube
• Flanken der Schraube verschmutzt

23. Schwarze Wolken

Thermische Schäden entstehen dadurch, dass der Staubanteil des Granulats schneller schmilzt als das Granulat selbst. Granulat kann auch geschädigt werden, wenn es zu stark getrocknet ist. Die Einspritzung verbrennt, wenn sich Luft in der Schmelze befindet. In jeder der drei Situationen können an transparenten Stellen dunkle, schwarze Wolken auftreten.

FEHLERQUELLEN:

Material/ Granulat::

• Trockner nicht gereinigt
• Staubgehalt im Material zu hoch
• Die Fördergeschwindigkeit des Materials ist zu hoch
• Maschinentrichter nicht gereinigt
• Schwarze Punkte bereits in das gelieferte Granulat eingearbeitet
• An der Wand klebendes Material an der Schraube

Plastifizierung:

• Die Schmelztemperatur ist zu hoch
• Dosiergeschwindigkeit zu hoch
• Gegendruck zu niedrig
• Gegendruck zu hoch
• Verweilzeit zu lang
• Dekompression zu stark
• Dekompression zu schnell

Spritzgussform:

• Anhaften von Material an der Wand des Heisskanals
• ‘Tote Ecke’ im Heisskanal bei Umlenkungen oder z.B. Stiftsitzen

Maschine:

• ‘Tote Punkte’ am Nadelverschluss der Maschinendüse
• Eine zu grosse Spritzeinheit führt zu langen Verweilzeiten der Schmelze in der Einheit
• ‘Tote Punkte’ an Scher- und Mischschnecken
• Beschädigte Oberfläche der Schraube
• Schneckenflanken verschmutzt

24. Glanzunterschiede

Die fertige Oberfläche des Kunststoffteils kann während des Formprozesses unscharf werden oder ihren ursprünglichen Glanz verlieren. Es kann sich auch ein opalisierender Film bilden.

Die Oberflächenbeschaffenheit der Form ist in erster Linie für den unterschiedlichen Oberflächenglanz von Kunststoffteilen verantwortlich. Die Oberfläche des fertigen Produkts hat keinen guten Glanz, wenn die Oberfläche der Form nicht gut poliert ist oder Formzunder enthält. Schlechter Oberflächenglanz kann auch durch den übermäßigen Einsatz von Trennmitteln oder Öltrennmitteln verursacht werden. Glanzunterschiede können auch dadurch entstehen, dass das Material hygroskopisch ist oder flüchtige oder fremde Stoffe (Verunreinigungen) beigemischt sind.

FEHLERQUELLEN:

Material/ Granulat::

• Übermässiges Trennmittel in der Spritzgussform
• Das Rohmaterial ist nicht trocken genug
• Die Temperatur der Spritzgussform oder des Materials ist zu niedrig

Plastifizierung:

• Die Dichte der Schmelze ist nicht ausreichend oder der Gegendruck ist zu niedrig
• Unzureichende Haltezeit
• Die Charge zersetzt sich aufgrund von Überhitzung oder bleibt zu lange im Zylinder
• Das Material kühlt aufgrund der geringen Grösse des Angusses und des Anschnitts vorzeitig ab

Einspritzung:

• Die Einspritzgeschwindigkeit ist zu langsam oder die Temperatur der Spritzgussform ist ungleichmässiges

Spritzgussform:

• Die Oberfläche der Form ist mit Wasser oder Öl durchtränkt
• Die innere Oberfläche der Form ist nicht glatt
• Formhohlraum ist schuppig
• Löchter und Löcherquerschnitte sind zu klein