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Aktualisierung 31.01.2021

Auswahl der Maschine.

Was muß beachtet werden? 

Zuhaltekraft, Zylindergröße, Verweilzeit

 

1) Werkzeugzuhaltekraft 

 

Die Zuhaltekraft ist die Summe aller Kräfte, die während des Einspritz- und Nachdruckvorganges auf die Maschinensäulen (Holme) (oder Rahmen bei Engel) wirken.

Zuhaltekraft = projizierte Fläche x Anzahl Formnester x Werkzeuginnendruck

 

Ist die Zuhaltekraft zu gering öffnet sich das Werkzeug, während der Einspritz- und/oder Nachdruckphase, wodurch es zu Gratbildung am Formteil kommen könnte. Die Zuhaltekraft sollte so niedrig wie möglich, d.h. nur so hoch wie nötig sein, um Energie zu sparen, bei Kniehebelschließeinheiten obendrein, um den Verschleiß möglichst gering zu halten. Auch wegen der beim Einspritzen erforderlichen Entlüftung der Werkzeughöhlung, sollte die Zuhaltekraft so niedrig wie möglich sein, um Brandstellen am Formteil durch Dieseleffekt zu vermeiden.

 

Zuhaltekraftberechnung Beispiel:

A projizierte Fläche = a x b

A projizierte Fläche = 18 cm x 31 cm 

A projizierte Fläche = 558 cm²

F = p x  A

F = 3 cm ²/KN x 558 cm²  (3 cm²/KN kleinster Wert aus der Tabelle für ABS)

F = 1674 KN min.

F = p x A

F = 5,5 cm ²/KN x 558 cm² (5,5 cm²/KN größter Wert aus der Tabelle für ABS)

F = 3069 KN max.

Backen und Schieberwerkzeuge + 10%

Zuhaltekraft min. 1674KN   max. 3069KN

  Kurzzeichen Richtwerte für spezifische Schliesskraft [KN/cm²]Erfahrungswerte für den Wkz.-Innendruck, die den Schliesskraft Richtwerten zugrunde liegenDruck [bar]  [1bar = 10 N/cm²]
 PE 2,0 - 6,0 200 - 600
 PP 3,0 - 6,5 300 - 650
 PVC, hart 2,5 - 5,0 250 - 500
 PVC, weich 1,5 - 3,0 150 - 300
 PS 1,5 - 3,5 150 - 350
 ABS/ASA 3,0 - 5,5 300 - 550
 PMMA 3,5 - 5,5 350 - 550
 PA4,6 4,5 - 7,5 450 - 750
 PA6 3,5 - 5,5 350 - 550
 PA66 4,5 - 7,5 450 - 750
 PA6.10 3,0 - 5,0 300 - 500
 PA11, PA12 3,5 - 5,5 350 - 550
 POM 5,5 - 10,5 550 - 1050
 PC 3,5 - 6,5 350 - 650
 PPS 3,5 - 6,5 350 - 650
 PBT 4,0 - 7,0 400 - 700
 PET 4,5 - 7,5 450 - 750
 PPO 3,5 - 6,0 350 - 600

 


2) Auswahl der Zylindergröße

Die Masseverweilzeit und der Dosierweg sind die entscheidenden Kriterien für die richtige Auswahl des Schneckendurchmessers. 

Der Nutzbare Dosierweg sollte zwischen 20% - 60% liegen.

Generell sollte darauf geachtet werden, dass der benötigte Plastifizierweg nicht bis zum Ende des möglichen Hubes der Plastifiziereinheit ausgenutzt wird. Hier gilt, dass ein Plastifizierweg im Bereich zwischen ein-bis dreimal der Größe des Schneckendurchmessers D (1 D < Plastifizierweg > 3 D) liegen sollte. Das bedeutet, dass bei einem Schneckendurchmesser von 35 mm ein optimaler Bereich des Plastifizierwegs zwischen 35 mm und 105 mm liegt.

Zu hoher Plastifizierhub > 3 D:

Luft kann trotz hoch eingestelltem Staudruck nicht mehr in Richtung der Einfüllöffnung über den
Trichter entweichen.
Luft wird erst spät in der Kompressionszone verdichtet, die Folge sind Schlieren am Spritzteil.

Verfärbungen, Verbrennungen, Schlierenbildung, Blasenbildung, Zerstörung von Stabillisatoren, Polymerabbau, Verbrennungsschlieren

Zu kleiner Plastifizierhub < 1 D:

Eine unzureichende Schmelzehomogenität.

Eine zu lange Verweilzeit der Kunststoffschmelze im Plastifizierzylinder und somit die Gefahr der
thermischen Schädigung.
 
Luftschlieren und - blasen bei großem Spritzgussteil infolge eines zu großen Dosierweges.

Ermittlung des erforderlichen Plasifiziervolumens. Für das benötigte Schussvolumen gilt folgende Formel.

Schussvolumen (cm³) = Schussgewicht (g) : Dichte (g/cm³)


3) Verweilzeit

Unter Verweilzeit versteht man die Zeit, die ein Granulatkorn für den Durchlauf von der Einfüllöffnung am Schneckenzylinder bis zum Austritt in die Kavität benötigt-Empfohlende Verweilzeit der Masse im Zylinder für verschiedene Werkstoffe, siehe Tabelle. Diese Tabelle ist nur ein Richtwert für eine Schnecke mit einen Durchmesser 70 mm.Je größer der Schneckendurchmesser, desto größer ist auch die erforderliche Verweilzeit, um eine vergleichbare Homogenität zu erreichen. Der Grund sind die größeren Gangtiefen der Schnecke.

Kurzzeichen 1,0 min 1,5 min2,0 min 2,5 min3,0 min4,0 min5,0  min6,0 min6,5 min7,0 min 7,5 min 8,0 min 8,5 min9,0 min 10 min 11 min 12 min 13 min 
 ABS                 
 PE                  
 PA                  
 PBT / PET                  
 PC                  
 PC / ABS                  
 POM                  
 PP                  
 PPO                  
 PS                  
 PVC-H                  
 PVC-W                  
 PMMA                  
 SAN                  

Weiß - Empfohlender BereichGelb - Grenz VerweilzeitbereichRot - Problematischer Verweilzeitbereich

Wer keine Tabelle hat, einfach merken: Die Verweilzeit sollte zwischen 3 – 6 Minuten liegen.(max.8 Minuten) 

Verweilzeit = 8 x Schneckendurchmesser x Zykluszeit : Plastifizierhub

 

 

 

Sibylle Rogowski  | sibylle.rogowski@gmx.de
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