Spritzgussverfahren
Spritzgussverfahren
Wenn technische Bauteile in großen Stückzahlen benötigt werden, ist die Spritzgusstechnik wirtschaftlich von erheblichem Vorteil. Insbesondere bei den Hochleistungskunststoffen kann aufgrund der möglichen Materialersparnis das Spritzgussverfahren auch bei kleineren Stückzahlen (ab 500 bis 1000 Stück) ökonomisch sein.
Ein weiterer Vorteil der Spritzgusstechnik ist die Möglichkeit der Fließweggestaltung, mit der die Materialeigenschaften unter bestimmten Bedingungen ausgerichtet werden können. Darüber hinaus kann z.B. eine komplexe Geometrie durch ein entsprechendes Werkzeug bei größeren Mengen wirtschaftlich gefertigt werden.
Allerdings gibt es einige Restriktionen, die zu beachten sind. Zunächst können nur thermoplastisch verarbeitbare Kunststoffe im Spritzguss genutzt werden; der Spritzguss von PTFE, PI und PBI ist daher nicht möglich. Wir verarbeiten nur ausgesuchte Hochleistungskunststoffe und bieten Spritzgussteile aus Victrex® PEEK™ und Torlon® an. Insbesondere sind wir auf die die Verarbeitung von Torlon® (PAI) sind wir spezialisiert.
Bei der Auswahl der Spritzgusstechnik ist zu berücksichtigen, dass grundsätzlich ein Werkzeug benötigt wird, dass je nach Komplexität mehrere zehntausend Euro kosten kann. Bei solchen Werten wird eine bestimmte Mindestproduktionsmenge benötigt, um die Kosten kalkulatorisch vernünftig verteilen zu können.
Darüber hinaus gibt es einige technische Einschränkung bezüglich des Bauteildesigns. Für den Spritzguss werden bestimmte Wandquerschnitt- und Fließweglängen-Verhältnisse benötigt.
Aufgrund der hohen Viskosität sollten Spritzgussbauteile aus Torlon® eine Wandstärke von 1,5 mm nicht unterschreiten. Beim Einsatz von unverstärktem Victrex® PEEK™ sind auch Wandstärken von einem Millimeter möglich. Bei Wandstärken von mehr als 10 mm müssen Rippen vorgesehen werden, um Einfallstellen zu vermeiden.
Wegen ihrer allgemein großen Wärmeausdehnung schrumpfen (schwinden) spritzgegossene Kunststoffe beim Erkalten teilweise stark. Hochleistungskunststoffe jedoch zeigen nur eine geringe Schwindung. Victrex® PEEK™ hat Schwindungswerte von unter 2,5% Torlon® sogar nur von ein Prozent und weniger. Die Schwindung ist in der Regel in Fließrichtung etwas geringer als quer dazu. Bei der Konstruktion müssen somit ausreichende Schrägen (ca. 2°) vorgesehen werden, damit das Bauteil problemlos dem Werkzeug entnommen werden kann.
Hinterschneidungen, Einlegeteile, Klipps und andere Konstruktionselemente sind mit entsprechenden Werkzeugen grundsätzlich möglich. Die tatsächliche Realisierbarkeit hängt aber von verschiedenen Faktoren ab und sollte daher im Einzelfall geprüft werden.
Aufgrund der schlechteren Viskosität der Hochleistungskunststoffe, insbesondere von Torlon® muss unbedingt auf den Zusammenfluss der Schmelze in der Kavität geachtet werden. Die sich beim Einspritzen bildenden Fließfronten verbinden sich häufig nur schlecht und stellen daher potentielle Bruchstellen dar.
Die wenigen Hinweise machen deutlich, dass bei der Konstruktion von Spritzgussbauteilen auf die Besonderheiten und Anforderungen des Verarbeitungsverfahrens geachtet werden muss. Ein Wechsel zwischen den Verarbeitungsverfahren ohne konstruktive Änderungen ist in aller Regel nicht möglich. POLYTRON unterstützt Sie bei der kunststoffgerechten Auslegung der Bauteile! Ihren Ansprechpartner finden Sie hier!