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Kunststoffspritzguss: So steigern Sie die Prozesseffizienz


Kunststoffspritzguss ist ein weit verbreitetes Herstellungsverfahren zur Herstellung von Kunststoffteilen in großen Mengen. Allerdings kämpfen viele Hersteller mit Ineffizienzen in ihren Produktionsprozessen. In diesem Artikel werden wir verschiedene Strategien zur Steigerung der Prozesseffizienz beim Kunststoffspritzguss untersuchen, die letztendlich zu Kosteneinsparungen und einer verbesserten Produktivität führen.


Optimierung des Werkzeug- und Formendesigns


Einer der kritischsten Faktoren, die sich auf die Effizienz des Kunststoffspritzgussprozesses auswirken können, ist die Gestaltung des Werkzeugs und der Form. Die Optimierung des Werkzeug- und Formendesigns kann zu erheblichen Verbesserungen der Zykluszeiten, der Teilequalität und der Gesamtproduktivität führen.


Ein gut konzipiertes Werkzeug und eine gut konzipierte Form sollten den Einsatz von Rohmaterialien minimieren, die Zykluszeiten verkürzen und konsistent hochwertige Teile produzieren. Der Einsatz fortschrittlicher Designsoftware und Simulationstools kann dabei helfen, potenzielle Probleme zu erkennen und das Design zu optimieren, bevor der Herstellungsprozess beginnt.


Darüber hinaus kann der Einsatz von Mehrkavitätenwerkzeugen auch die Leistung des Formprozesses erheblich steigern. Durch die Produktion mehrerer Teile in einem einzigen Zyklus können Hersteller eine höhere Produktivität erzielen und die Produktionskosten senken. Bei der Verwendung von Mehrkavitätenwerkzeugen ist es jedoch wichtig, die Auswirkungen auf die Teilequalität und die Zykluszeiten zu berücksichtigen.


Nutzung fortschrittlicher Maschinen und Automatisierung


Durch Investitionen in fortschrittliche Maschinen und Automatisierung kann die Effizienz des Kunststoffspritzgussprozesses erheblich verbessert werden. Moderne Spritzgießmaschinen sind mit fortschrittlichen Funktionen wie servogetriebenen Motoren, Regelungen und integrierter Robotik ausgestattet, die die Zykluszeiten erheblich verkürzen und die Gesamtproduktivität steigern können.


Darüber hinaus kann die Automatisierung dazu beitragen, den Produktionsprozess zu rationalisieren, indem manuelle Eingriffe minimiert, das Fehlerrisiko verringert und die Konsistenz der Teilequalität verbessert wird. Die Implementierung automatisierter Prozesse für Aufgaben wie Teileentnahme, Inspektion und Verpackung kann zu erheblichen Zeit- und Kosteneinsparungen führen.


Darüber hinaus kann der Einsatz von Industrie 4.0-Technologien wie Echtzeitüberwachung und vorausschauende Wartung die Effizienz von Kunststoffspritzgussprozessen weiter steigern. Diese Technologien ermöglichen es Herstellern, wertvolle Daten zu sammeln, potenzielle Probleme zu identifizieren und diese proaktiv anzugehen, was letztendlich die Gesamtanlageneffektivität (OEE) verbessert.


Optimierung der Materialauswahl und -handhabung


Die Auswahl der richtigen Materialien und die richtige Handhabung während des gesamten Kunststoffspritzgussprozesses sind entscheidend für die Erzielung einer optimalen Effizienz. Durch die Verwendung hochwertiger, gleichbleibender Rohstoffe kann das Risiko von Fehlern deutlich reduziert, die Teilequalität verbessert und Materialverschwendung minimiert werden.


Es ist wichtig, eng mit Materiallieferanten zusammenzuarbeiten, um die Eigenschaften und Eigenschaften verschiedener Materialien zu verstehen und die für bestimmte Anwendungen am besten geeigneten auszuwählen. Darüber hinaus können durch die Implementierung geeigneter Verfahren zur Materialhandhabung und -lagerung Verunreinigungen, Feuchtigkeitsaufnahme und Zersetzung verhindert und so die Konsistenz und Qualität der Endteile sichergestellt werden.


Darüber hinaus kann die Berücksichtigung der Verwendung von Mahlgut oder recyceltem Kunststoff auch zu Kosteneinsparungen und ökologischer Nachhaltigkeit beitragen. Es ist jedoch wichtig, die Auswirkungen von Mahlgütern auf die Teilequalität und -leistung sorgfältig zu bewerten und sicherzustellen, dass sie die erforderlichen Spezifikationen erfüllen.


Umsetzung der Lean-Manufacturing-Prinzipien


Die Prinzipien der schlanken Fertigung können für die Verbesserung der Effizienz von Kunststoffspritzgussprozessen von großem Nutzen sein. Durch die Identifizierung und Eliminierung nicht wertschöpfender Aktivitäten, die Reduzierung von Verschwendung und die Optimierung von Arbeitsabläufen können Hersteller ihre Produktionsprozesse rationalisieren und höhere Effizienzniveaus erreichen.


Die Anwendung von Techniken wie 5S (Sortieren, In Ordnung bringen, Leuchten, Standardisieren, Erhalten), Single-Piece-Flow und kontinuierlicher Verbesserung kann zu erheblichen Verbesserungen bei Produktivität, Qualität und Durchlaufzeiten führen. Die Implementierung visueller Managementtools und Leistungsmetriken kann auch dabei helfen, die Leistung des Produktionsprozesses zu überwachen und Möglichkeiten für weitere Verbesserungen zu identifizieren.


Darüber hinaus kann die Förderung einer Kultur der kontinuierlichen Verbesserung und die Befähigung der Mitarbeiter, Ideen zur Prozessoptimierung einzubringen, ebenfalls von entscheidender Bedeutung für den Erfolg von Lean-Manufacturing-Initiativen sein. Die Förderung der Zusammenarbeit und Beteiligung auf allen Ebenen der Organisation kann zu innovativen Lösungen und nachhaltigen Effizienzsteigerungen führen.


Gewährleistung einer ordnungsgemäßen Wartung und Prozessoptimierung


Die regelmäßige Wartung von Spritzgießmaschinen, Formen und Zusatzgeräten ist für die Gewährleistung einer optimalen Prozesseffizienz unerlässlich. Die Einrichtung eines vorbeugenden Wartungsprogramms kann dazu beitragen, ungeplante Ausfallzeiten zu minimieren, die Lebensdauer von Geräten zu verlängern und eine gleichbleibende Teilequalität aufrechtzuerhalten.


Es ist von entscheidender Bedeutung, die Maschinen regelmäßig zu prüfen, zu schmieren und zu kalibrieren, um Verschleiß vorzubeugen, das Risiko von Ausfällen zu verringern und einen reibungslosen Betrieb sicherzustellen. Darüber hinaus kann die sofortige Behebung von Problemen oder Störungen verhindern, dass diese zu größeren Problemen eskalieren, die den Produktionsprozess stören könnten.


Darüber hinaus kann auch die kontinuierliche Optimierung des Spritzgießprozesses durch Feinabstimmung der Parameter, Optimierung der Zykluszeiten und Minimierung der Ausschussraten zu einer Effizienzsteigerung beitragen. Der Einsatz wissenschaftlicher Formtechniken und Prozessoptimierungstools kann dabei helfen, die optimalen Verarbeitungsbedingungen zu ermitteln, Variabilität zu reduzieren und die Teilequalität und -konsistenz zu verbessern.


Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Steigerung der Effizienz von Kunststoffspritzgussprozessen für Hersteller von entscheidender Bedeutung ist, um auf dem heutigen Markt wettbewerbsfähig zu bleiben. Durch die Optimierung des Werkzeug- und Formendesigns, den Einsatz fortschrittlicher Maschinen und Automatisierung, die effektive Auswahl und Handhabung von Materialien, die Umsetzung von Lean-Manufacturing-Prinzipien sowie die Sicherstellung einer ordnungsgemäßen Wartung und Prozessoptimierung können Hersteller erhebliche Produktivitätssteigerungen, Kosteneinsparungen und eine allgemeine betriebliche Exzellenz erzielen. Die Übernahme dieser Strategien und die kontinuierliche Suche nach Möglichkeiten zur Prozessverbesserung können letztendlich zu einem nachhaltigen Wettbewerbsvorteil in der Branche führen.

Das Tor ist ein sehr wichtiger Abschnitt des Materialflusskanals im Injektionssystem. Mit Ausnahme des Hauptkanalangusses weisen die meisten Angussformen die kleinste Querschnittsfläche im Einspritzsystem auf, die im Allgemeinen nur 3 % bis 9 % der Querschnittsfläche des Kanals beträgt. Bei Kunststoffschmelzen, die den Newtonschen Fließgesetzen folgen, kann eine große Angussquerschnittsfläche den Fließwiderstand verringern und die Schmelzfließgeschwindigkeit erhöhen, da ihre Viskosität unabhängig von der Schergeschwindigkeit ist. Dies wirkt sich positiv auf die Formfüllung und die Formqualität aus.



Bei der überwiegenden Mehrheit der Kunststoffschmelzen, die nicht den Newtonschen Fließgesetzen folgen, führt eine Verringerung des Angussquerschnitts jedoch häufig zu einer Erhöhung der Schergeschwindigkeit der Schmelze. Aufgrund der Scherwärmewirkung nimmt die scheinbare Viskosität der Schmelze deutlich ab, was für die Formfüllung günstiger sein kann als ein Anguss mit großem Querschnitt. Der Druckabfall, der durch den erhöhten Strömungswiderstand bei der Verwendung eines kleinen Angusses beim Formen entsteht, kann innerhalb eines gewissen Bereichs durch eine Erhöhung des Einspritzdrucks ausgeglichen werden. Generell bietet die Verwendung eines kleinen Angusses beim Spritzgießen folgende Vorteile.



① Vor und nach dem kleinen Anguss besteht ein großer Druckunterschied, der die Schergeschwindigkeit der Schmelze effektiv erhöhen und eine große Menge Scherwärme erzeugen kann, wodurch die scheinbare Viskosität der Schmelze verringert und ihre Fließfähigkeit verbessert wird, was für die Formfüllung von Vorteil ist. Diese Eigenschaft kleiner Anschnitte ist besonders vorteilhaft bei dünnwandigen Produkten oder Produkten mit feinen Mustern sowie beim Formen von Kunststoffen wie Polyethylen (PE), Polypropylen (PP) und Polystyrol (PS), deren Viskosität sehr empfindlich auf die Schergeschwindigkeit reagiert.



2 Während des Spritzgussprozesses dauert die Nachdruck- und Verdichtungsphase normalerweise so lange, bis die Schmelze am Anguss gefriert. Andernfalls fließt die in der Kavität vorhandene Schmelze wieder heraus. Bei großen Angussöffnungen verlängern sich Haltedruck und Packzeit, was zu einer stärkeren Molekülausrichtung und Fließverformung führen kann und so zu erheblichen Packspannungen im Produkt führt, insbesondere in der Nähe der Angussöffnung, was wiederum zu einer Verformung des Produkts führt. Wenn ein kleiner Anguss verwendet wird, kann das Volumen des kleinen Angusses durch Formversuche oder -modifikationen angepasst werden, um sicherzustellen, dass die Schmelze am Anguss während der Nachdruckphase rechtzeitig gefriert. Dadurch wird die Nachdruckzeit entsprechend gesteuert und die oben genannten Phänomene vermieden.



3 Aufgrund des geringen Volumens und des schnellen Einfrierens des kleinen Angusses kann bei der Herstellung bestimmter Produkte das Produkt nach dem Einfrieren des kleinen Angusses entformt werden, ohne dass man warten muss, bis das gesamte Innere ausgehärtet ist, solange die äußere ausgehärtete Schicht ausreichende Festigkeit und Steifigkeit aufweist. Dadurch kann der Formzyklus verkürzt und die Produktionseffizienz verbessert werden.



④ Bei einem nicht ausgeglichenen Einspritzsystem mit mehreren Hohlräumen ist der Fließwiderstand der Kunststoffschmelze am Anguss bei Verwendung eines kleinen Angusses viel größer als im Kanal. Nachdem die Schmelze den Angusskanal gefüllt und ausreichend Druck aufgebaut hat, können alle Hohlräume in etwa der gleichen Zeit gefüllt und geformt werden. Somit können kleine Anschnitte die Füllgeschwindigkeit der einzelnen Kavitäten in Mehrkavitätensystemen ausgleichen, was sich positiv auf die Balance des Einspritzsystems auswirkt.



⑤ Wenn zum Formen von Produkten ein großer Anguss verwendet wird und eine hohe Oberflächenqualität des Produkts erforderlich ist, ist häufig eine Nachbearbeitung mit geeigneten Werkzeugen oder Maschinen erforderlich, um die Angussnarbe zu entfernen. Insbesondere bei zu großen Anschnitten muss das Anschnittmaterial durch Sägen, Schneiden etc. entfernt werden. Durch die Verwendung eines kleinen Tors können derartige Probleme jedoch vermieden werden.



Beispielsweise kann das kleine Angussmaterial schnell von Hand entfernt oder beim Entformen mit einer speziellen Formstruktur automatisch entfernt werden. Darüber hinaus ist die Narbe, die nach dem Entfernen eines kleinen Tors zurückbleibt, relativ klein und erfordert normalerweise kein oder nur minimales Schleifen und Polieren. Daher erleichtert die Verwendung eines kleinen Angusses nicht nur die Trennung des Angussmaterials vom Produkt, sondern vereinfacht auch die Nachbearbeitung des Produkts. Es ist jedoch zu beachten, dass kleine Anschnitte zwar die oben genannten Vorteile bieten, ein zu kleiner Anschnitt jedoch einen erheblichen Strömungswiderstand verursachen kann, was zu einer längeren Füllzeit führt. Daher ist das Formen mit kleinen Anschnitten bei manchen Kunststoffschmelzen mit hoher Viskosität oder bei denen die scheinbare Viskosität nur geringfügig durch die Schergeschwindigkeit beeinflusst wird (wie etwa Polyformaldehyd und Polysulfon usw.) nicht ratsam.



Darüber hinaus ist es beim Formen großer Produkte erforderlich, den Querschnittsbereich des Angusses entsprechend zu vergrößern. Manchmal muss sogar die Querschnittshöhe des Angusses vergrößert werden, um die maximale Dicke des Produkts zu erreichen und so die Fließfähigkeit der Schmelze zu verbessern. Abgesehen von den oben genannten Situationen ist bei Produkten mit relativ dicken Wänden und hohen Schrumpfungsraten im Allgemeinen eine ausreichende Füllzeit erforderlich, sodass der Angussquerschnitt in solchen Fällen nicht zu klein ausgelegt werden sollte.

1. 2D- oder 3D-Konstruktionszeichnungen oder Muster

Um ein genaues Angebot zu erhalten, ist es wichtig, dass Sie Ihrem Lieferanten detaillierte 2D- oder 3D-Konstruktionszeichnungen des Produkts zur Verfügung stellen. Diese Zeichnungen sollten Abmessungen, Toleranzen und alle anderen wichtigen Informationen enthalten, die dem Hersteller helfen, die Komplexität des Teils zu verstehen.



3D-Modelle, vorzugsweise in einem Standarddateiformat wie
STEP, XT oder IGES
sind besonders hilfreich, da sie es dem Lieferanten ermöglichen, das Design digital zu analysieren und potenzielle Probleme oder Verbesserungen zu erkennen, bevor die Form hergestellt wird.



Zusätzlich zu den 2D- und 3D-Produktdesignzeichnungen können Sie auch vorhandene Muster bereitstellen. Der Hersteller erstellt dann ein ungefähres Angebot basierend auf den gemessenen Abmessungen der Muster und dem Produktgewicht.





2 Die Material- und Farbanforderungen des Produkts

Die Materialauswahl ist ein wesentlicher Faktor für die Kosten und Leistung des Endprodukts. Geben Sie unbedingt die gewünschte
Kunststoff
und Farbanforderungen für Ihr Projekt.



Wenn Sie jedoch nicht’Wenn Sie nicht wissen, welches Kunststoffmaterial Sie wählen sollen, können Sie sich auch an den Hersteller wenden und ihm die Einsatzumgebung des Produkts mitteilen, z. B. im Freien, hohe Temperaturbeständigkeit, Flammschutz oder UV-Schutz usw., und ihm das Produkt mitteilen’s Anwendung, wie z. B. Medizin, Automobil, Elektronik oder Lebensmittelqualität, sodass die Hersteller Ihnen aufgrund ihrer eigenen Erfahrung geeignete Empfehlungen geben können.



Wenn Sie Fragen zur Kunststoffauswahl haben, können Sie JSJM Formen finden, die Ihnen helfen.



Es gibt zahlreiche Kunststoffarten, jede mit ihren einzigartigen Eigenschaften. Zu den beim Spritzgießen häufig verwendeten Materialien zählen ABS, Polycarbonat, Polypropylen und Polyethylen. Das von Ihnen gewählte Material wirkt sich auf die Haltbarkeit, Festigkeit und das Aussehen des Endprodukts aus. Daher ist es wichtig, das richtige Material für Ihre spezielle Anwendung auszuwählen.






3 Mengenbedarf und Lieferzeit des Produkts



Die Menge der benötigten Teile und die gewünschte Lieferzeit können die Kosten und die Durchführbarkeit Ihres Projekts erheblich beeinflussen. Es ist sehr wichtig, den Produktmengenbedarf des Kunden zu kennen, da für die Spritzgussproduktion in der Regel eine Form zur Herstellung erforderlich ist und die Kosten für die Herstellung der Formen hoch sind. Wenn Kunden also Produkte in großen Stückzahlen herstellen müssen, können Hersteller haltbarere Werkzeugstahlmaterialien wählen, um die Produktionseffizienz und Kosteneffizienz aufrechtzuerhalten.




Darüber hinaus kann die Kenntnis der erforderlichen Produktmenge den Kunden bei der Festlegung des Produktionsplans und des Budgets helfen. Wenn Kunden eine große Anzahl von Produkten herstellen müssen, können sie sich für den Kauf großer Mengen an Rohstoffen entscheiden, um bessere Preise und Lieferzeiten zu erzielen. Wenn Kunden nur eine kleine Menge an Produkten benötigen, können andere Produktionsmethoden wie 3D-Druck in Betracht gezogen werden, um die Amortisierung hoher Formenkosten zu vermeiden.




Und schließlich kann die Kenntnis des Produktmengenbedarfs des Kunden den Herstellern bei der Festlegung von Produktionsplänen und Produktionszyklen helfen. Die Herstellung einer großen Anzahl von Produkten dauert länger und erfordert mehr Ressourcen, während die Herstellung einer kleinen Anzahl von Produkten schneller erfolgen kann. Daher kann das Verständnis der Produktmengenanforderungen des Kunden während des Angebotsprozesses den Herstellern dabei helfen, den besten Produktionsplan und Produktionszyklus zu bestimmen.






4. Die Oberflächenanforderungen des Produkts

Der
Oberflächenbeschaffenheit
Ihrer Kunststoffteile kann deren Aussehen, Funktionalität und Gesamtqualität erheblich beeinflussen. Geben Sie unbedingt alle Oberflächenanforderungen an, die für den Erfolg Ihres Projekts von entscheidender Bedeutung sind, beispielsweise Struktur, Glanz oder Mattheit.



Bedenken Sie, dass bestimmte Oberflächenbearbeitungen möglicherweise zusätzliche Nachbearbeitungen oder spezielle Formtechniken erfordern, was sich auf die Kosten und die Vorlaufzeit Ihres Projekts auswirken kann.





5. Sonstige besondere Anforderungen

Vergessen Sie nicht, alle weiteren besonderen Anforderungen zu erwähnen, die Ihr Projekt möglicherweise hat. Dazu gehören beispielsweise spezielle Montageanforderungen, sekundäre Vorgänge (wie Ultraschallschweißen oder Tampondruck) oder spezielle Zertifizierungen (wie
ISO-Zertifikat
) oder Konformitätsstandards, die Ihr Produkt erfüllen muss.



Indem Sie Ihrem Lieferanten im Voraus alle erforderlichen Informationen zur Verfügung stellen, können Sie ihm dabei helfen, Ihr Projekt genau einzuschätzen und sicherzustellen, dass das Endprodukt Ihren Erwartungen entspricht.






Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Bereitstellung umfassender und genauer Informationen für Ihren Spritzgusslieferanten von entscheidender Bedeutung ist, um ein zuverlässiges Angebot zu erhalten und ein erfolgreiches Projekt sicherzustellen. Durch die Angabe von 2D- oder 3D-Konstruktionszeichnungen, Material- und Farbanforderungen, Menge und Lieferzeit, Oberflächenanforderungen und sonstigen Sonderwünschen schaffen Sie die Voraussetzungen für einen reibungslosen und effizienten Fertigungsprozess.

Die Bedeutung von Spritzgusskomponenten


Um ein erfolgreiches Spritzgussteil herzustellen, ist es wichtig, die verschiedenen Komponenten des Spritzgussprozesses zu verstehen. Zwei kritische Komponenten dieses Prozesses sind der Anguss und der Läufer, die eine entscheidende Rolle bei der Lenkung des geschmolzenen Materials und der Sicherstellung der Qualität des Endprodukts spielen.


Der Anguss

Definition und Funktion


Der Anguss ist der Hauptkanal, durch den das geschmolzene Kunststoffmaterial in die Form gelangt. Es verbindet die Düse der Spritzgussmaschine mit dem Angusssystem und ist für die Übertragung des Materials von der Maschine in die Formkavität verantwortlich.




Hauptmerkmale


Typischerweise hat der Anguss eine konische Form mit einem größeren Durchmesser am Düsenende und einem kleineren Durchmesser am Läuferende.


Die Gestaltung des Angusses trägt dazu bei, den Druckverlust zu minimieren und das Risiko einer Materialverfestigung zu verringern, bevor das Material den Formhohlraum erreicht.




Häufige Probleme und Lösungen


Ist der Anguss zu klein, kann es zu einem erhöhten Druckabfall kommen, wodurch das Material vorzeitig abkühlt und erstarrt.



Wenn der Anguss zu groß ist, kann dies die Zykluszeit verlängern und zu Materialabfall führen.



Um diese Probleme zu vermeiden, ist es wichtig, das Angussdesign basierend auf dem Material, dem Teiledesign und den Verarbeitungsparametern zu optimieren.





Der Läufer

Definition und Funktion


Der Angusskanal ist ein Netzwerk von Kanälen innerhalb der Form, das das geschmolzene Material vom Anguss zu den Formhohlräumen leitet. Es stellt sicher, dass das Material gleichmäßig und konsistent in der gesamten Form verteilt wird.




Arten von Läufern


Es gibt zwei Haupttypen von Läufern:
Kaltkanäle und Heißkanäle
.



Kaltkanäle sind einfach und kostengünstig, erfordern jedoch die manuelle Entfernung des erstarrten Kanalmaterials nach jedem Formzyklus


Heißkanäle verwenden beheizte Komponenten, um das Material im Kanalsystem geschmolzen zu halten, wodurch Abfall reduziert und die Effizienz gesteigert wird.



Hauptmerkmale




Das Design des Angusskanals, einschließlich seiner Form, Größe und Anordnung, hat einen erheblichen Einfluss auf die Qualität und Konsistenz der Formteile.







Durch die richtige Auswuchtung des Angusskanals wird eine gleichmäßige Füllung mehrerer Hohlräume gewährleistet und Defekte wie Verzug, Einfallstellen und Kurzschlüsse werden minimiert.






Häufige Probleme und Lösungen




Eine falsche Angusskanalkonstruktion kann zu Materialverschwendung, verlängerter Zykluszeit und Teiledefekten führen.





Um das Angusssystem zu optimieren, sollten Konstrukteure Faktoren wie Materialeigenschaften, Teilegeometrie und Verarbeitungsbedingungen berücksichtigen.






Vergleich von Anguss und Angusskanal



Ähnlichkeiten




Sowohl der Anguss als auch der Läufer sind wesentliche Komponenten des Spritzgussprozesses, die dabei helfen, das geschmolzene Material in die Form zu transportieren.





Beide Komponenten wirken sich auf die Qualität, Effizienz und Wirtschaftlichkeit des Formprozesses aus.






Unterschiede




Der Anguss ist der Hauptkanal, der die Spritzgussmaschine mit der Form verbindet, während der Angusskanal ein Netzwerk von Kanälen innerhalb der Form ist, das das Material an die Hohlräume verteilt.





Der Anguss hat eine konische Form, während die Angusskanäle je nach Formdesign verschiedene Formen und Anordnungen haben können.






Optimierungstipps für Anguss- und Kanalsysteme




1. Wählen Sie die richtige Größe der Anguss- und Läuferkanäle, um Druckabfall und Materialverschwendung zu minimieren.





2. Berücksichtigen Sie bei der Konstruktion des Anguss- und Kanalsystems die Materialeigenschaften, das Teiledesign und die Verarbeitungsparameter.





3. Option für ein Heißkanalsystem, wenn Sie die Effizienz steigern und Abfall reduzieren möchten.





4. Balancieren Sie das Angusssystem, um eine gleichmäßige Füllung mehrerer Hohlräume sicherzustellen und Teiledefekte zu minimieren.







Abschluss


Um den Formprozess zu optimieren und qualitativ hochwertige Teile zu gewährleisten, ist es wichtig, die Unterschiede zwischen Anguss und Kanal beim Spritzgießen zu verstehen. Durch sorgfältige Konstruktion und Abstimmung des Anguss- und Verteilersystems können Hersteller die Effizienz verbessern, Abfall reduzieren und Teiledefekte minimieren.





FAQs




1. Welchen Einfluss haben Anguss und Läufer auf die Qualität von Spritzgussteilen?




A. Aussehen des Teils: Wenn das Anguss- und Verteilersystem schlecht konstruiert ist, kann es sichtbare Spuren auf dem Teil hinterlassen, die dessen Aussehen beeinträchtigen können.




B. Maßgenauigkeit: Anguss und Läufer können die Füllrate und den Druck in der Form beeinflussen, was wiederum die Maßgenauigkeit des Teils beeinträchtigen kann.




C. Verzug: Ein schlecht konstruiertes Anguss- und Kanalsystem kann zu einer unterschiedlichen Abkühlung des Teils führen, was wiederum zu Verzug führen kann.




D. Materialverschwendung: Ein schlecht konzipiertes Anguss- und Verteilersystem kann zu übermäßiger Materialverschwendung führen, was die Produktionskosten erhöhen kann.




E. Zykluszeit: Ein gut konzipiertes Anguss- und Kanalsystem kann die Zykluszeit verkürzen, was die Produktionseffizienz steigern und die Kosten senken kann.

I. Technische Kernwege: Systematische Durchbrüche von der Ausrüstung zum Prozess 1. Auswahl und Anwendung von hochpräzisen CNC- Werkzeugmaschinen Die Grundlage für die Erzielung einer Oberflächenrauheit von Ra ≤ 0,4 μm liegt in der Präzision der Maschinen. JSJM verwendet importierte 5-Achs-CNC-Bearbeitungszentren. Das Spindelsystem ist mit hochpräzisen Keramiklagern ausgestattet, die Drehzahlen von über 20.000 U/min standhalten. Ein Ölkühlsystem mit konstanter Temperatur dient der Kontrolle thermischer Verformungen und gewährleistet einen Rundlauffehler der Spindel von ≤ 0,001 mm während der Bearbeitung. Beispielsweise kann bei der Bearbeitung von Edelstahlteilen die dynamische Reaktionsfähigkeit der Werkzeugmaschine Oberflächenwellen durch plötzliche Änderungen der Schnittkraft vermeiden. In Kombination mit dem Hochgeschwindigkeits-Vorschubsystem der CNC-Maschine für die Automobilindustrie lässt sich eine Schnitttiefensteuerung im Mikrometerbereich realisieren .
2. Abstimmung von Präzisionswerkzeugen und -materialien
Die Wahl der Werkzeuge beeinflusst die Oberflächenqualität direkt. JSJM bietet maßgeschneiderte Werkzeuge für verschiedene Materialien :
Hartmetallwerkzeuge : Werden in der CNC-Drehbearbeitung zur Bearbeitung von Stahlteilen eingesetzt. Die Schneidkanten sind mit Nanobeschichtungen (wie z. B. TiAlN) versehen, um den Reibungskoeffizienten zu reduzieren und die Bildung von Aufbauschneiden zu minimieren . Diamantwerkzeuge : Im Metall-Rapid-Prototyping werden sie zum Spiegeldrehen von Aluminium-Matrix-Verbundwerkstoffen eingesetzt. Mit einem Schnittzugabe von 0,005 mm lässt sich ein Spiegeleffekt mit Ra ≤ 0,2 μm erzielen .
3. Kollaborative Mehrprozessbearbeitung Ein einzelner Bearbeitungsprozess reicht nicht aus, um die Anforderungen an die Oberflächenrauheit komplexer Teile zu erfüllen. JSJM verwendet daher einen vierstufigen Prozess: „Schruppen – Vorschlichten – Schlichten – Feinschlichten“ . Schruppbearbeitung : Hohe Vorschubgeschwindigkeiten werden verwendet, um das Material schnell abzutragen, wobei ein Bearbeitungszugabe von 0,3 - 0,5 mm verbleibt . Halbfertigbearbeitung : Durch die konstante Liniengeschwindigkeitsregelung der automatischen CNC-Bearbeitung wird die Oberflächenrauheit auf Ra 1,6 - 3,2 μm stabilisiert . Endbearbeitung : Zur Reduzierung der Rauheit auf Ra 0,4–0,8 μm wird das in der CNC-Bearbeitung für den medizinischen Bereich übliche Präzisionsschleifen oder elektrolytische Polieren angewendet . Ultrafeinbearbeitung : Für höchste Anforderungen, wie beispielsweise bei medizinischen Implantaten, wird die Ionenstrahlpoliertechnologie eingesetzt, um eine Oberflächenrauheit (Ra) von ≤ 0,1 μm zu erreichen. Bei Bauteilen mit vielen gekrümmten Oberflächen und solchen mit hoher Materialhärte ist es schwierig, allein durch maschinelle Bearbeitung einen Spiegeleffekt zu erzielen. Daher ist häufig eine Nachbearbeitung mit Polieren erforderlich. Zu den Poliermethoden gehören : Elektrolytisches Polieren : Durch die Anwendung elektrochemischer Prinzipien werden die mikrokonvexen Bereiche auf der Werkstückoberfläche abgetragen, um die Rauheit zu reduzieren. Das Verfahren eignet sich besonders für Edelstahlteile und kann die Oberflächenrauheit auf Ra ≤ 0,2 μm senken . Magnetisches Schleifen : Die magnetischen Schleifmittel schleifen die Oberfläche des Werkstücks unter Einwirkung eines Magnetfelds. Dadurch lassen sich komplexe, gekrümmte Oberflächen effektiv bearbeiten und die Oberflächengüte verbessern . Gleitpolieren : Die Teile und das Schleifmittel werden in der Gleitpoliermaschine aneinander gerieben, um die Oberfläche der Teile zu polieren. Dieses Verfahren eignet sich für Teile mit kleinen Losgrößen und nicht allzu komplexen Formen . Manuelles Polieren : Dank der Erfahrung und des Könnens der Handwerker werden die lokalen Teile feinbearbeitet, um spezielle Anforderungen an die Oberflächenqualität zu erfüllen. II. Prozessparameteroptimierung: Präzise Steuerung von der Theorie zur Praxis
1. Dynamische Optimierung der Schnittparameter
Bei der hochpräzisen CNC-Bearbeitung beeinflusst die Kombination aus Schnittgeschwindigkeit, Vorschub und Schnitttiefe die Oberflächenqualität direkt. JSJM erstellt eine Parameterdatenbank durch Finite-Elemente-Simulation und Vergleich mit realen Bearbeitungsdaten :
Stahlbearbeitung : Die Schnittgeschwindigkeit wird auf 80–120 m/min, der Vorschub auf 0,05–0,1 mm/U und die Schnitttiefe auf 0,1–0,3 mm eingestellt, wodurch Materialerweichung und Oberflächenverbrennungen durch Überhitzung vermieden werden .
Bearbeitung von Aluminiumteilen : Es wird Hochgeschwindigkeitsschneiden (300–500 m/min) angewendet, kombiniert mit Minimalmengenschmierung (MQL), um Werkzeugverschleiß und Gratbildung zu reduzieren .
2. Innovative Anwendung von Kühl- und Schmiersystemen
Unzureichende Kühlung führt zu erhöhtem Werkzeugverschleiß und Werkstückverformung. JSJM ist Vorreiter bei der Einführung der „Gas-Flüssigkeits-Zweiphasenströmungskühlung“ in der Bearbeitung von Werkstücken .
Gaskühlung : Stickstoff unter hohem Druck (Druck ≥ 6 bar) wird verwendet, um die Schnittwärme schnell abzuführen und die Oberflächentemperatur des Werkstücks zu senken .
Flüssigschmierung : Ein biologisch abbaubares, auf Pflanzenöl basierendes Schneidöl bildet einen Schmierfilm zwischen Werkzeug und Werkstück und reduziert so den Reibungswiderstand .
Diese Technologie steigert die Bearbeitungseffizienz von mechanisch gedrehten Teilen für den Medizinbereich um 30 % und reduziert die Schwankungsbreite der Oberflächenrauheit auf ±0,05 μm .
3. Online-Fehlererkennung und -kompensation
Um die Konsistenz der kundenspezifischen Präzisionsteile zu gewährleisten , integriert JSJM während der Bearbeitung maschinenintegrierte Messtechnik :
Laser-Wegsensor : Echtzeitüberwachung des Werkstückoberflächenprofils mit einer Genauigkeit von ±0,002 mm .
Algorithmus zur Kompensation thermischer Verformungen : Umgebungsdaten werden mittels Temperatursensoren erfasst, und die Werkzeugmaschinenkoordinaten werden dynamisch angepasst, um den Einfluss thermischer Fehler zu eliminieren .
Bei der Bearbeitung von Titanlegierungsteilen für die Luft- und Raumfahrt kann diese Technologie beispielsweise den Maßfehler auf ±0,005 mm begrenzen, und die Oberflächenrauheitsschwankung beträgt ≤0,03 μm .

III. Qualitätskontrollsystem: Vollständige Prozesssicherung von der Quelle bis zum Ende
1. Doppelte Überprüfung von Materialien und Ausrüstung
JSJM setzt die Qualitätsmanagementsysteme ISO 9001 und IATF 16949 strikt um :
Materialzertifizierung : Alle Rohstoffe (wie z. B. medizinischer Edelstahl 316L und Titanlegierung in Luft- und Raumfahrtqualität) werden mit Materialzertifikaten versehen und mittels Spektralanalyse und metallografischer Untersuchung geprüft .
Gerätekalibrierung : Die CNC-Werkzeugmaschinen werden vierteljährlich mit einem Laserinterferometer kalibriert, um sicherzustellen, dass die Positioniergenauigkeit ≤0,003 mm/300 mm beträgt.