Spritzgussformteile: Einführung zu Kern, Einsatz, Heber und Schieber

Spritzgießen ist ein weit verbreitetes Herstellungsverfahren, bei dem geschmolzener Kunststoff oder andere Materialien unter Druck in eine Form gespritzt werden, um eine gewünschte Form zu erzeugen. Die Form selbst ist eine wichtige Komponente in diesem Verfahren und besteht aus mehreren komplexen Teilen, die zusammenarbeiten, um eine genaue und effiziente Produktion zu gewährleisten.

In diesem Artikel befassen wir uns eingehend mit den wichtigsten Formteilen: Kern, Einsatz, Heber und Schieber. Wir erläutern ihre Funktionen, Konstruktionsaspekte und Bedeutung im Spritzgussprozess.

Einführung in Spritzgussformteile

Core

Der Kern ist ein zentrales Bauteil der Spritzgussform, das den inneren Hohlraum oder die Form des Kunststoffteils bildet. Er befindet sich normalerweise innerhalb des Formhohlraums und ist dem Hohlraumblock (auch als Hohlraumseite bezeichnet) zugewandt, der die äußere Form des Teils bildet. Der Kern muss präzise konstruiert werden, um genaue Abmessungen und Toleranzen der inneren Merkmale wie Löcher, Gewinde und Hinterschneidungen sicherzustellen.

Für weitere Informationen lesen Sie bitte: Formkern im Spritzguss

Insert

Einsätze sind austauschbare Komponenten innerhalb der Form, die eine individuelle Anpassung des herzustellenden Teils ermöglichen. Sie können so gestaltet werden, dass sie spezielle Merkmale wie Gewinde, Rillen oder komplexe Geometrien erzeugen, die mit einem festen Kern allein nur schwer zu erreichen wären. Die Verwendung von Einsätzen erhöht nicht nur die Designflexibilität, sondern verlängert auch die Lebensdauer der Form, da abgenutzte oder beschädigte Einsätze ersetzt werden können, ohne dass eine völlig neue Form hergestellt werden muss.

Heber

Ein Heber, auch Auswerferstift oder Stiftauswerfer genannt, ist ein kleines, stabförmiges Bauteil, das dazu dient, das geformte Kunststoffteil aus der Form auszuwerfen, nachdem es abgekühlt und verfestigt ist. Heber werden in der Formbasis installiert und drücken gegen die Unterseite des Teils, wodurch es aus der Formhöhle gedrückt wird. Heber arbeiten normalerweise mit einem Gleitmechanismus, der während der Auswerfphase des Formzyklus aktiviert wird.

Für weitere Informationen lesen Sie bitte: Design eines Spritzgussformhebers

Schlitten

Ein Schieber ist ein spezielles Formbauteil, das zum Formen von Hinterschneidungen oder seitlichen Bewegungselementen im Kunststoffteil verwendet wird. Ein Schieber bewegt sich seitlich innerhalb der Form und ermöglicht so die Bildung von Elementen, die nicht einfach direkt aus der Form gezogen werden können. Schieber sind besonders nützlich zum Herstellen von Griffen, Druckknöpfen oder anderen hervorstehenden Elementen am Teil. Sie werden normalerweise auf Führungsstiften montiert, um einen reibungslosen Betrieb und eine genaue Positionierung zu gewährleisten. Das Design des Schiebers muss sorgfältig durchdacht werden, da er den beim Einspritzen erzeugten Kräften standhalten und gleichzeitig einen zuverlässigen Weg zum Auswerfen des Teils bieten muss.

Für weitere Informationen lesen Sie bitte: Design von Spritzguss-Schiebern

Designüberlegungen für Spritzgussformteile

1. Allgemeine Reichweite: Die Wandstärke von spritzgegossenen Kunststoffteilen liegt üblicherweise zwischen 0.03 und 0.19 Zoll (0.76 bis 4.83 mm).
2. Dickenvariation: Wenn ungleichmäßige Wände erforderlich sind, sollte die Dickenänderung 15 % der Nennwandstärke betragen und der Übergang allmählich erfolgen.
3. Mindestradiusanforderung: Innen 2.5 mm Mindestradius an der 100 mm großen Kugelkontaktfläche. Außen 1 mm Mindestradius an der Durchgangsöffnung des Sicherheitsgurts.
4. Corners: Der Innenradius der Ecken sollte 50 % der Wandstärke betragen, während der Außenradius der Ecken 150 % der Wandstärke betragen sollte.
5. Rippen oder Vorsprünge: Radien an der Basis von Rippen oder Vorsprüngen sollten mindestens 0.25 mm betragen.
6. Rippenhöhe: Bei Rippen mit einer Höhe über 15 mm verwenden Sie Einsätze, um die Entlüftung zu erleichtern. Rippen mit einer Höhe unter 15 mm sollten einen Entformungswinkel von mehr als 0.5° haben.
7. Aussehensteile: Nicht gekörnte oder flache (0.04 mm Tiefe) A-Oberfläche: max. 40 % der Wandstärke. Stark gekörnte A-Oberfläche: max. 50 % der Wandstärke.
8. Strukturteile: Maximal 80 % der Wandstärke, wenn Einfallstellen akzeptabel sind.
9. Rippenhöhe: Verwenden Sie bei Rippenhöhen über 15 mm einen Einsatz zur besseren Entlüftung.
10. Entformungsschräge: Die Formschräge bei Rippen mit einer Höhe von weniger als 15 mm sollte größer als 0.5° sein.
11. Gate-Standort: Wählen Sie die Angussstelle sorgfältig aus, um Fließlinien, Einfallstellen und andere Defekte zu minimieren.
12. Tortyp: Wählen Sie basierend auf der Teilegeometrie und dem Material den geeigneten Angusstyp (z. B. Anguss, Randanguss, Unteranguss) aus.
13. Auswerferstifte: Verwenden Sie zur Unterstützung des Teils nur die Mindestanzahl an Auswerferstiften und stellen Sie sicher, dass sie richtig positioniert sind, um Spuren auf der Oberfläche des Teils zu vermeiden.
14. Trennlinie: Gestalten Sie die Trennlinie so, dass ihre Sichtbarkeit und ihre Auswirkungen auf das Erscheinungsbild und die Funktion des Teils minimiert werden.
15. Hinterschneidungen: Vermeiden Sie nach Möglichkeit Hinterschnitte, da diese die Formkonstruktion erschweren und die Herstellungskosten erhöhen können. Verwenden Sie bei Bedarf Gleitkerne oder andere Mechanismen, um Teile mit Hinterschnitten auszuwerfen.
16. Materialauswahl : Berücksichtigen Sie staatliche und private Standards für Eigenschaften wie Hitzebeständigkeit, Entflammbarkeit sowie elektrische und mechanische Eigenschaften. Zu den Zulassungsstellen gehören Underwriters Laboratories, NSF International, Canadian Standards Association, US Food and Drug Administration und das US-Landwirtschaftsministerium.

Für weitere Informationen lesen Sie bitte: Designleitfaden für Spritzguss

Fazit

Kern, Einsatz, Heber und Schieber sind wesentliche Komponenten des Spritzgussverfahrens und spielen bei der Herstellung hochwertiger Kunststoffteile eine entscheidende Rolle. Das Verständnis der Designüberlegungen und Funktionsanforderungen dieser Formteile ist für den Erfolg jedes Spritzgussprojekts von entscheidender Bedeutung. Durch präzises Design und Ausführung können diese Komponenten die effiziente und kostengünstige Herstellung komplexer Kunststoffteile mit hervorragender Maßgenauigkeit und Oberflächengüte ermöglichen.