Wie man Farbabweichungen bei Spritzgussprodukten kontrolliert

Eliminierung des Einflusses von Spritzgießmaschinen- und Formfaktoren

Es ist wichtig, eine Spritzgießmaschine mit einer für das Hauptprodukt geeigneten Schließkraft auszuwählen. Bei Problemen wie Materialstaus empfiehlt sich ein Austausch der Maschine. Verursacht das Anguss- oder Entlüftungssystem der Form Farbabweichungen, können die entsprechenden Formteile repariert werden. Um die Komplexität der Problematik zu minimieren, sollten Probleme mit der Spritzgießmaschine und der Form vor Produktionsbeginn behoben werden.

Eliminierung des Einflusses von Rohharz und Farbkonzentrat

Die Kontrolle der Rohstoffe ist entscheidend für die grundlegende Vermeidung von Farbabweichungen. Insbesondere bei der Herstellung heller Teile darf der signifikante Einfluss der unterschiedlichen thermischen Stabilität des Rohharzes auf die Farbschwankungen nicht außer Acht gelassen werden. Da die meisten Spritzgusshersteller weder Kunststoffgranulat noch Masterbatch selbst produzieren, liegt der Fokus auf Produktionsmanagement und Rohstoffprüfung. Dies bedeutet: die verstärkte Prüfung der eingehenden Rohstoffe; während der Produktion, wenn möglich, die Verwendung von Masterbatch und Farbkonzentrat desselben Herstellers und derselben Qualität für dasselbe Produkt; und die Durchführung von Stichproben und Farbprüfungen des Masterbatches vor Produktionsbeginn. Dabei wird die Farbe mit der vorherigen Charge sowie innerhalb der aktuellen Charge verglichen. Ist der Farbunterschied minimal, gilt er als akzeptabel. Bei leichten Farbabweichungen innerhalb derselben Masterbatch-Charge kann das Masterbatch neu gemischt und wiederverwendet werden, um Farbabweichungen durch ungleichmäßiges Mischen zu reduzieren. Gleichzeitig ist es unerlässlich, die thermische Stabilität des Rohharzes und des Farbkonzentrats gründlich zu prüfen. Bei unzureichender thermischer Stabilität empfehlen wir einen Austausch durch den Lieferanten.

Beseitigung des Einflusses ungleichmäßiger Vermischung von Masterbatch und Harz

Eine unzureichende Vermischung der Harzpellets mit dem Farbkonzentrat kann ebenfalls zu unvorhersehbaren Farbveränderungen des Produkts führen. Nach der mechanischen, gleichmäßigen Vermischung von Pellets und Masterbatch kann sich das Masterbatch aufgrund statischer Aufladung beim Vakuumeinspritzen in den Trichter von den Pellets trennen und an den Trichterwänden anhaften. Dies verändert zwangsläufig die Masterbatchmenge im Injektionszyklus und verursacht somit Farbabweichungen.
Um dem entgegenzuwirken, kann ein Verfahren angewendet werden, bei dem das Rohmaterial zunächst in den Trichter gesaugt und anschließend manuell umgerührt wird. Heutzutage verwenden viele Unternehmen Dosieranlagen zur Zugabe des Masterbatches, was den Arbeitsaufwand erheblich reduziert und die Kontrolle von Farbabweichungen deutlich verbessert. Allerdings erzielen viele Unternehmen aufgrund unsachgemäßer Anwendung unbefriedigende Ergebnisse.
Bei konstanter Fördergeschwindigkeit hängt die zugegebene Masterbatchmenge von der Plastifizierungszeit ab. Da die Plastifizierungszeit selbst jedoch schwankt, mitunter erheblich, muss die Förderzeit des Dosierers fixiert werden, um eine konstante Förderrate zu gewährleisten. Diese eingestellte Zeit sollte kürzer als die minimale Plastifizierungszeit sein. Beim Einsatz eines Dosierers ist zu beachten, dass sich aufgrund des kleinen Auslasses nach einiger Zeit feine Partikel aus dem Material in der Förderschnecke ansammeln können. Dies kann zu ungenauer Dosierung oder sogar zum Stillstand des Dosierers führen. Daher ist eine regelmäßige Reinigung erforderlich.

Reduzierung des Einflusses der Zylindertemperatur auf die Farbvariation

In der Produktion kommt es häufig zu Farbabweichungen, die durch ein defektes Heizelement oder eine fehlerhafte Temperaturregelung verursacht werden und zu extremen Temperaturschwankungen im Zylinder führen. Diese Art von Farbabweichung ist relativ leicht zu erkennen. Im Allgemeinen geht eine durch ein defektes Heizelement verursachte Farbabweichung mit ungleichmäßiger Plastifizierung einher. Eine fehlerhafte Temperaturregelung, die zu anhaltender Überhitzung führt, verursacht oft Phänomene wie Gasflecken, starke Verfärbungen oder sogar Verkohlung des Produkts. Daher sollte das Heizsystem während der Produktion regelmäßig überprüft werden. Beschädigte Heizelemente oder eine fehlerhafte Steuerung sollten umgehend ausgetauscht oder repariert werden, um die Wahrscheinlichkeit dieser Art von Farbabweichung zu verringern.

Reduzierung des Einflusses bei Anpassungen des Einspritzprozesses

Bei der Anpassung von Spritzgießprozessparametern aus anderen Gründen als Farbabweichungen sollten Änderungen der Zylindertemperatur, des Gegendrucks, des Spritzzyklus oder der Masterbatchmenge möglichst vermieden werden. Während der Anpassungen ist es notwendig, die Auswirkungen der Parameteränderungen auf die Farbe zu beobachten. Bei festgestellten Farbabweichungen sind umgehend Korrekturen vorzunehmen. Um Farbabweichungen durch lokale Überhitzung oder thermische Zersetzung zu vermeiden, sollten Spritzgießprozesse mit hohen Einspritzgeschwindigkeiten oder hohem Gegendruck, die starke Scherkräfte verursachen, möglichst vermieden werden. Die Temperatur jeder Heizzone des Zylinders, insbesondere der Düse und der unmittelbar angrenzenden Heizzone, muss streng kontrolliert werden.