Das Spritzgießen ist ein Formgebungsverfahren, bei dem eine Form verwendet wird.
Materialien wie Kunstharze (Kunststoffe) werden erhitzt, um sie zu schmelzen, in eine Form gebracht und abgekühlt, um die gewünschte Form zu erhalten.
Dieses Verfahren wird als Spritzguss bezeichnet, weil es dem Einspritzen einer Flüssigkeit mit einer Spritze ähnelt. Bei diesem Verfahren wird das Material geschmolzen, in eine Form gegossen, um es zu verfestigen, und dann entnommen, um das Produkt fertigzustellen. Im Spritzgussverfahren können Teile in verschiedenen Formen, einschließlich komplexer Formen, kontinuierlich und schnell in großen Mengen hergestellt werden. Das Spritzgießen wird daher zur Herstellung von Waren und Produkten in einer Vielzahl von Branchen eingesetzt.
Spritzguss Maschinen
Es gibt verschiedene Arten von Spritzguss Maschinen, darunter elektrische Maschinen mit Servomotoren, hydraulische Maschinen mit Hydraulikmotoren und Hybridmaschinen mit einer Kombination aus Servomotoren und Hydraulikmotoren. Der Aufbau von Spritzgießmaschinen lässt sich kurz so zusammenfassen, dass sie aus einer Einspritzeinheit, die das Werkzeug mit geschmolzenem Material versorgt, und einer Formschließeinheit, die das Werkzeug antreibt, bestehen.
In den letzten Jahrzehnten wurden CNC-gesteuerte Spritzgießmaschinen eingeführt, und Modelle, die programmgesteuert Hochgeschwindigkeitseinspritzungen durchführen können, werden immer beliebter. Gleichzeitig werden auch viele Spezialmaschinen eingesetzt, wie z. B. Modelle, die Lichtleiterplatten für Flüssigkristallanzeigen gießen.
Grundlegender Aufbau von Spritzguss Maschinen
- Zylinder (erhitzt das Material)
- Düse (wo das geschmolzene Material eingespritzt wird)
- Trichter (Materialzuführung)
- Form (das Material wird in den Hohlraum der Form zwischen zwei Platten gegossen).
Spritzgießverfahren
Der Formenbau ist im Spritzguss am Anfang sehr wichtig. Die Form muss natürlich ganz genau passen. Das Spritzgießen beginnt mit dem Einfüllen von Harzpellets (Granulat) in den Trichter, der die Materialzufuhröffnung darstellt. Die Pellets werden dann im Fass erhitzt und geschmolzen und für die Injektion vorbereitet. Das Material wird dann durch die Düse der Einspritzeinheit extrudiert und über einen Kanal in der Form, den so genannten Anguss, der durch einen Verzweigungskanal zugeführt wird, in den Formhohlraum eingebracht. Sobald das Material abgekühlt und ausgehärtet ist, wird die Form geöffnet und das geformte Produkt extrudiert. Um das geformte Produkt zu vervollständigen, werden Antigene und Kufen aus den Teilen ausgeschnitten. Da eine Form mehrere Kavitäten hat und mehrere Teile auf einmal herstellen kann, ist es wichtig, dass das geschmolzene Material gleichmäßig in der Form verteilt wird. Die Formen sollten daher so gestaltet sein, dass dies gewährleistet ist, z. B. mit gleich großen Nuten.
Das Spritzgießen eignet sich für die Massenproduktion, aber es ist wichtig, die verschiedenen Bedingungen zu kennen, die für die Herstellung eines hochpräzisen Produkts erforderlich sind, einschließlich der Auswahl des Harzes, der Bearbeitungsgenauigkeit der Form und der Temperatur und Geschwindigkeit des geschmolzenen Spritzgusses.
Bindemittel
Als polymeres Bindemittel können entweder Thermoplaste oder Duroplaste verwendet werden. Thermoplastische Kunststoffe verfestigen sich beim Abkühlen der Schmelze, während duroplastische Harze verfestigt werden, indem der Rohstoffmischung ein Härter zugesetzt wird, der dann bei hohen Temperaturen mit dem Bindemittel und dem Härter reagiert. Es gibt Tabellen und Diagramme, die die Beziehung zwischen Viskosität und Temperatur für jede Art von Bindemittel zeigen.
Bei thermoplastischen Harzen ist die Verfestigung reversibel, was bedeutet, dass die Abfälle wiederverwendet werden können, aber die anschließende Brennphase kann zu einer Verformung des geformten Objekts führen.
Bei wärmehärtenden Harzen ist die Verfestigung irreversibel, und beim Wiedererwärmen kommt es zu keiner Verformung, aber die relativ lange Aushärtungszeit und die relativ hohen Formtemperaturen machen eine Wiederverwendung abgelehnter Produkte natürlich unmöglich. Thermoplastische Verfahren sind bei Keramik am weitesten verbreitet und werden daher hier noch kurz erwähnt.
Spritzgießen von Keramiken
Das keramische Spritzgießen ist eine integrierte Technologie, die Pulvertechnologie, Spritzgießen und Sintertechnik kombiniert. Es eignet sich für die Massenproduktion von Keramikteilen mit hoher Maßgenauigkeit und komplexen Geometrien. So kann man Keramik Produkte zu günstigen Preisen verkaufen, da die Technik hierfür perfektioniert wurde. Früher war das nicht möglich.