Feb. 25, 2025
Die Zeitspanne, die die Kunststoffschmelze von der Plastifiziereinheit bis zur Kavität eines Spritzgießwerkzeugs benötigt, wird Verweilzeit genannt.
Sie wird sowohl durch die Größe des Heißkanals im Verhältnis zum Formteil, als auch durch das Volumen des Zylinders und das Schussgewicht beeinflusst. Eine lange Verweilzeit entsteht beispielsweise, wenn ein großer Zylinder für geringe Schussgewichte verwendet wird, was zu thermischer Schädigung des Materials führen kann. Eine zu kurze Verweilzeit birgt das Risiko, dass ungleichmäßig aufgeschmolzenes oder unaufbereitetes Material in die Kavität gelangt. Eine optimale Verweilzeit ist entscheidend für die Bauteilqualität, da sie eine gleichmäßige Materialverarbeitung und eine stabile Prozessführung sicherstellt. Übermäßige Temperaturen und Scherbelastungen bei langer Verweilzeit können zu Materialabbau, Verfärbungen oder mechanischen Schwächungen führen. Die präzise Anpassung der Verweilzeit ist daher ein wichtiger Faktor für die Qualität und Langlebigkeit von Kunststoffbauteilen.
Kunststoff: Schematische Darstellung des Weges für den Kunststoff vom
Trichter bis in die
Kavität
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Dez. 19, 2018
Im Spritzguss versteht man unter der Viskosität den Strömungswiderstandes des Kunststoffes in der Kavität.
Je zähflüssiger sich das Material verhält, desto höher dessen Viskosität.
Fließkurven zeigen, dass die Viskosität eines Kunststoffs bei unterschiedlichen Scherraten und Temperaturen variiert.
Die Fließkurven müssen mit Hilfe von Viskosimeter oder Rheometer bestimmt werden.
Die Viskosität wird mit dem Formelzeichen 𝜏 (Tau) abgekürzt.
Ihre Maßeinheit ist in Pascalsekunde angegeben.
Beispiele für Viskositäten:
Wasser: 0,001 Pas
Öl: 0,03-0,1 Pas
Glycerin: 1,5 Pas
Honig: 10 Pas
leicht fließende Kunststoff-Schmelze: 1000 – 5000 Pas
schwer fließende Kunststoff-Schmelze: 10000 – 100000 Pas
Image 1: Kunststoff: Die Temperaturkurven beschreiben die Viskosität über die Scherrate.
Image 2: Kunststoff: Je höher die Viskosität desto formbeständiger die Masse.
Links ein Material mit hoher Viskosität, rechts geringere Viskosität.
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Dez. 19, 2018
Die Reduktion des spezifischen Volumens des Formteils während des Abkühlens wird volumetrische Schwindung genannt.
Diese findet im Werkzeug zwischen Einspritzen und Auswerfen statt.
Hauptursache für die thermische Kontraktion ist die volumetrische Schwindung.
In teilkristallinen Kunststoffen kommt als Ursache zusätzlich die Kristallisation hinzu.
Große Wandstärkenunterschiede und unzureichender Nachdruck führen zu einer großen volumetrischen Schwindung.
Die Folge daraus sind hoher Verzug, Einfallstellen und Vakuolen.
Nov. 11, 2019
Das Aufheizen der Schmelze aufgrund von Scherung wird Dissipation oder Schererwärmung genannt.
In dem Übergangsbereich der eingefrorenen Randschicht zur noch fließfähigen Schmelze treten die höchsten Scherungen in der Schmelze auf.
Die Scherung hängt von der Fließgeschwindigkeit der Schmelze und dem Querschnitt des zu durchströmenden Körpers ab. Je mehr Scherung im Kunststoff auftritt, desto stärker erwärmt sich die Schmelze.
Eine zu hohe Scherung kann Ursache für den Abbau von Molekülketten sein.
Abbildung 1: Kunststoff: Geschwindigkeit der Schmelze über der Wanddicke
Abbildung 2: Kunststoff: Temperaturverlauf über der Wanddicke
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