Spritzguss – wie funktioniert das nochmal?

In unseren News haben wir den Prozess des Spritzgießens natürlich schon thematisiert, aber im Gespräch mit Besuchern und neuen Kunden stellen wir doch immer wieder fest, dass Interesse an den Grundlagen der Spritzgussarbeit besteht. Daher fassen wir hier gerne noch einmal einige der Grundbegriffe und den groben Ablauf im Kunststoff Spritzguss zusammen.

Schneckenkolbenspritzgießmaschine

Dieses zugegeben sehr lange Wort bezeichnet die heute allgemein übliche Produktionseinheit im Spritzguss. Selbstverständlich existieren viele unterschiedliche Varianten und Weiterentwicklungen, aber im Prinzip verläuft der Kunststoff-Spritzguss auf diese Weise. Die Maschine besteht aus zwei Bestandteilen.

  • Die Spritzeinheit

    In der Spritzeinheit wird der Kunststoff meist in Granulatform eingeführt und für den Guss aufbereitet. Das geschieht üblicherweise durch Erhitzung, bis der Kunststoff verflüssigt ist. Eine in der Spritzeinheit rotierende Schnecke führt den Kunststoff dann durch eine Düse in die zweite Einheit. Dabei nimmt sie gleichzeitig auch die Dosierung vor.

  • Die Schließeinheit

    Die Schließeinheit enthält das formgebende Werkzeug. Dieses Werkzeug stellt die Matrize dar, die dem späteren Spritzgussteil seine Form gibt. Je nach Auftrag kann es sich hierbei um einen relativ einfach gebauten Legostein handeln oder ein hochkomplexes Funktionsteil z.B. einer Maschine. Im Prinzip besteht das Werkzeug aus zwei Teilen, die auf zwei Platten montiert werden. Eine dieser Aufspannplatten ist der Düse zugewandt und unbeweglich. Anders als diese Düsenseite lässt sich die Auswerferseite bewegen. Zunächst wird mit ihr der Druck erzeugt, der dem flüssigen Kunststoff die Form verleiht, die das Werkzeug vorgibt. Dazu sind Düsenseite und Auswerferseite so stark erhitzt, wie es für die Formbarkeit des Spritzgussteils benötigt wird. Nach einer kurzen Abkühlphase bewegt sich die Auswerferseite von der Düsenseite weg. Das in ihr enthaltene Spritzgussteil wird anschließend ausgeworfen.

Der Prozess des Spritzgießens

Je nach Werkstück wählen wir eine unserer neun verschiedenen Spritzguss-Maschinen aus. Diese modernsten Apparate unterscheiden sich von der Spezifikation auf verschiedene Techniken, den erzeugbaren Schließdruck (25 bis 100 Tonnen), sowie auf die Größe der herzustellenden Teile. Das können Winzlinge sein, die nicht schwerer als 0,01 Gramm sind, aber auch richtige „Brocken“, die mit 250 Gramm zu Buche schlagen. Es versteht sich, dass die Maschinen und Schneckenkolben unterschiedlich konstruiert sein müssen, um solche Größenunterschiede erzeugen zu können.

  • Die Dosierungsphase

    In der Dosierungsphase wird der Kunststoff in die Spritzeinheit eingeführt und dort durch Hitze und die Drehbewegung der Schnecke formbar gemacht, d.h. plastifiziert. Da die Düse noch verschlossen ist bildet sich vor der Öffnung ein Stau mit einem gewissen Druck. Die bewegliche Schnecke zieht sich durch Druck drehend aus dem Material heraus, dabei wird ihre Position vermessen. An einem bestimmten Punkt ist die nötige Dosis erreicht.

  • Die Einspritzphase

    In der Einspritzphase wird das Material unter einem sehr hohen Druck bis 2000 Bar in die Schließeinheit gepresst. Dabei erstarrt die Masse an der kühleren Wand der Schließeinheit sofort und der nachfolgende Kunststoff in der Form des Werkzeugs nach und nach. Die Geschwindigkeit des Einfüllens muss natürlich extrem genau berechnet werden, damit sich keine Hohlräume oder Risse im Werkstück bilden.

  • Abkühlen des Kunststoffes

    Typisch für das Abkühlen beim Kunststoff ist eine Verringerung des Volumens, das heißt das Werkstück zieht sich etwas zusammen. Daher muss nach der eigentlichen Befüllung immer noch etwas flüssiger Kunststoff nachgeschoben werden, bis das Werkstück formvollendet ist. Anschließend wird die Düse wieder etwas entfernt, damit sie sich nicht abkühlt.

  • Der Prozess der Kunststoff-Fertigung

    Während in der Spritzeinheit bereits die nächste Kunststoffportion vorbereitet wird, stößt die Auswerferseite das fertige Kunststoff-Spritzgussteil aus, und es wird entweder in der nächsten Anlage weiterverarbeitet oder verpackt.

Wir möchten betonen, dass diese Darstellung natürlich höchst vereinfacht ausgedrückt ist, aber für eine ausführliche Beschreibung reicht der Platz hier nicht. Wir freuen uns auf den nächsten Kontakt mit Ihnen oder gleich auf Ihr Feedback.

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