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September 2012
Aktualisierung 08.04.2017

Konditionieren:

Unter Konditionieren versteht man die möglichtst schnelle Einstellung eines bestimmten Feuchtegehalts in warmen Wasser oder feuchtwarmen Klima.

  

   

 

Vor dem Spritzgießen wird das Granulat getrocknet, um die Verarbeitung bei hohen Temperaturen zu gewährleisten. Den so erzeugten Kunststoffteilen muss somit wieder Feuchtigkeit zugeführt werden: Sie werden „konditioniert“.

Spritzgießfrische Polyamide sind mit hoher Steifigkeit und Festigkeit ausgestattet.  Polyamide besitzen die Fähigkeit Wasser in seiner Struktur einzulagern. Wasser wirkt in PA als Weichmacher, die Zähigkeitswerte steigen deutlich an, die Steifigkeitswerte fallen etwas ab. Teile die nicht Konditioniert werden brechen bei Beanspruchung.

Vorteile der Konditionierung: Erhöhung der Zähigkeit erzielt und damit Verhinderung von Weißbruch oder Bruch bei der Montage, Gleichbleibende Montagebedingungen durch kontinuierliche Elastizitäten, Gleichbleibende Eigenschaften und Abmessungen,

Nachteile der Konditionierung: Lange Prozesszeiten, Großer Energieaufwand, Lange Prozesstakte,  Ungenaue Migration der Feuchtigkeit,  Unter Umständen schlecht dokumentierbare Prozesse,

Die Wasseraufnahme beginnt nach Verlassen des Teils aus dem Werkzeug. Diesen Prozess kann man durch Konditionieren stark verkürzen. Um Teile bruchsicher zu handhaben, strebt man bei unverstärtkten Polyamiden einen Wassergehalt von ca. 1,5% bis 3%, bei verstärkten bis 1,5% an.  Eine Sättigung der Wassereinlagerung wird mit 10 – 12% erreicht.

In Konditionierzellen werden ganz bestimmte Konditionierprogramme gefahren mit erprobten Aufheiz- und Abkühlbedingungen. Ein thermisch sehr schonendes Konditionierklima ist z.B. 40°C bei 90% rel. Luftfeuchte. Die Konditionierzeit steigt mit der Wanddicke quadratisch an; bei doppelter Wanddicke also vierfache Zeit. Die Konditionierbedingungen werden so gewählt, dass sich wirtschaftlich vertretbare Konditionierzeiten ergeben.

  
Wandstärke
20°C40°C  60°C  80°C 100°C
PA66 PA 6PA66 PA 6 PA66PA 6PA66 PA 6PA66PA 6
  1 mm34h 8h 7,5h 2,4h1,8h 0,7h 0,4h 0,3h0,2h0,1h
  2 mm150h 30h 32h 10h7,3h 3h 1,8h 1h0,4h0,3h
  3 mm350h 75h 81h 21h18h 7h 3,8h 2,2h0,9h0,7h
  4 mm600h 130h 137h 37h30h 12h 7h 3,7h1,7h1,3h
  6 mmüber 1000h 290h 300h 90h80h 28h 18h 8,5h3,8h2,9h
  8 mmüber 1000h 500h 550h 170h130h 50h 30h 16h6,7h5h
 10 mmüber 1000h875h850h250h200h75h56h23h10h7,5h

Information in der Tabelle von Tool-Temp

Angestrebt wird eine gleichmäßige Feuchtekonzentration über den gesamten Querschnitt. Diese wird sich jedoch nur bei Teilen mit Wanddicken kleiner als etwa 3mm nach der Entnahme aus dem Konditionierbad schnell einstellen. Bei dickeren Teilen zeigt es sich, dass sich in der Oberflächenschicht ein wesentlich höherer Feuchtigkeitsgehalt einstellt und der Kern nahezu trocken bleibt. Lagert man solche Teile nach der Konditionierung an der Luft, so wird ein Teil des Wassers aus der nahezu wassergesättigten Oberflächenschicht wieder an die Luft abgegeben, ein anderer Teil des Überschusses dringt weiter in den noch trockenen Kern ein. Versuche haben ergeben, dass bei dicken Teilen bis zu 50 % des durch Konditionierung aufgenommenen Wassers wieder auswandern können. Es ist daher ratsam, Teile nach der Konditionierung feucht verpackt, zu lagern, z.B. in Beuteln aus PE. Eine geringfügige Abgabe von Wasser aus der gesättigten Obeflächenschicht ist unbedenklich.


Tempern:

Ziel:

► Restspannungen aus dem Herstell-oder Verarbeitungsprozess weitgehend zu reduzieren

►  die Kristallinität zu steigern und damit die mechanischen Werkstoffkennwerte zu verbessern

► Verzug und Maßänderungen während der Verarbeitung zu verhindern

PA-Guss:

Teile die durch ein Gussverfahren (anionische Polymerisation von Caprolactam) hergestelltes Polyamid 6 werden getempert um innere Spannungen abzubauen.

Anmerkung: Um Deformationen zu vermeiden, Teile beim Tempern falls nötig unterstützen. Sicherstellen, dass durch Masse oder Geometrie der Teile hierbei keine Verformungen hervorgerufen werden.

Die Endwerte werden nach 7 Tagen oder Temperung bei 70°C 4 Stunden erreicht.

 

Sibylle Rogowski  | sibylle.rogowski@kunststoff-meister.de
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