Der Hohlraum zwischen den beiden Werkzeughälften, welche mit Schmelze gefüllt werden soll, wird als Kavität bezeichnet.
Um maßhaltige Teile zu erzielen ist die Schwindung des Materials bei der Herstellung der Kavität zu berücksichtigen.
In der Spritzgusssimulation ist für die Verzugsberechnung darauf zu achten, dass das Kavitätsmaß verwendet wird.

Der Druck an unterschiedlichen Positionen in Kavität und Verteilersystem wird Druckverteilung genannt.
Im Idealfall sollte die Druckverteilung im Spritzgussprozess nach der kompletten Füllung der Kavität homogen sein. In diesem Fall schwindet das Formteil gleichmäßig.
In der Realität kommt es auf Grund des unterschiedlichen Abkühlverhaltens immer zu Unterschieden in der Druckverteilung.

Die Spritzgusssimulation ist ein hilfreiches Werkzeug um die Druckverteilung in der Kavität vorherzusagen und diese so gleichmäßig wie möglich zu bekommen.

Bei komplexen Spritzgussbauteilen reicht eine einfache Bohrlochtemperierung nicht aus um eine gleichmäßige Wärmeabfuhr zu gewährleisten.
Hier ist es erforderlich die Temperierung konturnah entlang der Kavität auszuführen.
Dies erfolgt durch Lasersintern und Hochtemperaturfügetechniken.
Damit ist es auch möglich in engen Hohlräumen Temperierung zu realisieren.
Die konturnahe Temperierung führt in der Regel zu Zykluszeitverkürzung und Verzugsreduzierungen.

Im Spritzgusswerkzeug ist die richtige Temperaturabführung von entscheidender Bedeutung.
Wie Wärme innerhalb des Werkzeugs transportiert wird hängt von einer materialabhängigen Größe, dem Wärmeübergangskoeffizienten, ab.
Je höher dieser ausfällt, desto besser kann die Wärmeenergie von einem Material ins nächste transportiert werden.
Da das Heißkanalsystem wenig Wärme an das restliche Werkzeug abgeben soll, wird durch einen Luftspalt für einen geringen Wärmeübergangskoeffizienten gesorgt, um ein isoliertes System zu erzielen.
Dabei ist zu beachten, dass der Wärmeübergangskoeffizient keine Konstante ist.
Er ist abhängig von den materialspezifischen Eigenschaften, wie spezifische Wärmekapazität, Dichte und
Wärmeleitkoeffizient, sowie von Geometrie und Rauhigkeit der Oberfläche und bei bewegten Medien von der Strömungsart.

Das Spritzgusswerkzeug wird durch Temperierkreisläufe, die mit Wasser oder Öl durchströmt werden, auf eine bestimmte Temperatur gebracht.
Die Temperierung besteht aus Temperiergerät und Kühlkanälen.
Je besser die Temperierung ausgelegt ist, desto kürzer die Zykluszeit.
Ziel ist es eine möglichst gleichmäßige Temperatur an der Kavitätswand zu erzielen.
Dadurch wird ein Faktor für den Verzug reduziert.

Teile, die aus Formmassen durch spanlose Formung (z. B. durch Pressen, Preß-spritzen oder Spritzgießen) in allseitig geschlossenen Werkzeugen hergestellt worden sind" werden
laut DIN 7708, Blatt 1 als Formteile bezeichnet.
Somit ist beim Spritzgießen das Endprodukt, welches durch die Füllung des Formnests (Kavität) mit Kunststoffschmelze entsteht, ein Formteil.
Es ist zu beachten, dass ein eventuell vorhandener Kaltkanal-Anguss nicht zum Formteil zählt.

Im Spritzgussprozess wird die Dauer der Füllung von Kaltkanal (wenn vorhanden) und Kavität Einspritzzeit genannt (Lila Linie im Zeit-Druck-Diagramm).
Eine langsamere Einspritzzeit hat den Vorteil, dass die Scherung geringer ausfällt und das Material schonender behandelt wird. Jedoch kann es zu Druckerhöhungen und nicht ausgefüllten Teilen durch ein zu starkes Abkühlen der Schmelze kommen.

Um die Schwindung zu kompensieren ist es notwendig nach 100% Formfüllung weiter Material in die Kavität zu bringen.
Die Länge der Nachdruckzeit (Grüne Linie im Zeit-Druck-Diagramm) muss so gewählt werden, dass der Siegelzeitpunkt des Anschnitts erreicht wird.
Bei einer zu geringen Nachdruckzeit steigt die Gefahr von Einfallstellen und Vakuolen.
Gleiches gilt, wenn nach Erreichen des Siegelzeitpunktes noch schmelzeflüssige Bereiche im Formteil vorhanden sind.

Das Spritzgusswerkzeug wird während dem kompletten Zyklus temperiert.
Der Zeitraum vom Ende der Nachdruckphase bis zur Entformung wird Restkühlzeit genannt (Blaue Linie im Zeit-Druck-Diagramm).
In dieser Zeit erfolgt die reine Abkühlung des Formteils.

Das heute am häufigsten zum Einsatz kommende Urformverfahren in der Kunststoffverarbeitung ist der Spritzguss.
Mit Hilfe der Spritzgießmaschine wird der Kunststoff unter Einwirkung von Wärme in einen zähflüssigen Zustand überführt.
Anschließend wird die Schmelze unter Druck in einen Hohlraum (Kavität) des Werkzeugs eingespritzt.
Die Form und Oberflächenstruktur wird durch die Geometrie der Kavität festgelegt.
Durch Abkühlen oder eine Vernetzungsreaktion (bei Elastomeren) wird das Formteil fest und kann nach dem Öffnen der beiden Werkzeughälften ausgeworfen werden.

Das Spritzgussverfahren bietet sich besonders bei großen Stückzahlen an, da in diesem Fall die Herstellkosten für das Spritzgießwerkzeug anteilig aufgeteilt werden können.
Die durch Spritzguss hergestellten Formteile können nach dem Auswerfen direkt verwendet werden.

Im Spritzgusswerkzeug wird jeder Kühlkreislauf standardmäßig über den gesamten Zyklus auf einer Temperatur gehalten.
Bei Bauteilen mit einer hohen Anforderung an die Oberflächengüte ist es wichtig, dass die Schmelze die Geometrie perfekt abbildet.
Um dies zu erreichen wird der variotherme Prozess gewählt.
Hierbei werden während der Füllphase (A im Bild) ein oder mehrere Temperierkreisläufe mit einer deutlich höheren Temperatur gefahren.
Da dies zu einer längeren Zykluszeit führt, wird während der Kühlphase (B im Bild) die Temperatur deutlich gesenkt, um den Abkühlprozess zu beschleunigen.
Bei der Werkzeugbewegung (C im Bild) werden die Kreisläufe bereits für den nächsten Zyklus auf die richtige Temperatur gebracht.

Eine Gruppe von Kunststoffexperten hat die Firma PLEXPERT 2006 in Deutschland gegründet, um wertvolle Ressourcen einzusparen und damit einen positiven Beitrag hinsichtlich Kosten und Umwelt zu leisten.
Innerhalb der Firma gibt es zwei Hauptbereiche. Der erste konzentriert sich auf die Durchführung von Finite Elemente Berechnungen (FEM) als Dienstleistung. Darunter fallen die Analyse des Spritzgießprozesses, sowie die Durchführung von Strukturanalysen.
Basierend auf jahrzentelanger praktischer Erfahrung werden hier DFM konforme Ergebnisse in Dienstleistung für Kunden erstellt.
Der zweite Bereich umfasst die Entwicklung und Lieferung von Soft- und Hardware für die Kunststoff-Industrie. Mit neuesten Produkten liefert PLEXPERT einen wichtigen Beitrag für eine sichere Produktion und die Einsparung wertvoller Ressourcen.
Heute hat PLEXPERT Niederlassungen in Kanada, Deutschland, Thailand und China, um Kunden vor Ort schnell und effektiv zu unterstützen.
Über ein enges Netzwerk aus Experten der Kunststoffbranche in anderen Ländern werden PLEXPERT Produkte und Dienstleistungen auch dort angeboten.

Der Spritzgussprozess besteht aus verschiedenen Phasen.
Nach dem Einspritzen (1) kommt der Nachdruck (2) und die Restkühlzeit (3).
Abgeschlossen wird der Zyklus durch die Werkzeugbewegung (Öffnen, Auswerfen und Schließen) (4).
Wenn alle Phasen einmal durchlaufen sind wird von einem Zyklus gesprochen und der Prozess beginnt von vorne.

Flüssigsilikon (engl.: LSR = Liquid Silikon Rubber) für die Spritzgussverarbeitung wird gewöhnlich in Eimern als Gebindeform angeliefert (2.5kg, 5kg,...). Zur Verarbeitung werden die Komponenten "A" und "B" im Volumen-Mischungsverhältnis 1:1 benötigt.
Zur Sicherstellung eines gleichmäßigen und konstanten Dosierverhältnisses, sowie einer blasenfreien Dosierung, werden Dosieranlagen verwendet.

Die Zusammensetzung eines Gemisches wird über das so genannte Mischungsverhältnis bestimmt.
Dieses gibt an wieviele Teile bzw. Gewichts-% von zwei oder mehreren Komponenten miteinander gemischt werden soll.
Das Mischungsverhältnis ist meist zwingend einzuhalten und nur durch genaues Abwiegen mit einer digitalen Waage zu erreichen.
Verschiedene Mischungsverhältnisse haben beispielsweise bei Polyurethan-Schäumen maßgeblichen Einfluss auf die Eigenschaften des Endprodukts.

Granulat zur Herstellung von Kunststoffteilen wird der Spritzgießmaschine in der Regel über einen fest installierten Trichter zugeführt. Bei häufigem Materialwechsel oder wenn geringe Materialmengen verarbeitet werden, ist der fest installierte Trichter in der Handhabung ungeeignet.
Um z.B. Reinigungsgranulat sicher und ohne Verschütten an der Spritzgießmaschine anzuwenden, wird daher idealerweise ein Universaltrichter verwendet. Dieser verfügt über einen Magnetfuß und kann schnell an der Maschine ausgewechselt werden. Mit einem integrierten Verschlussschieber wird eine genaue und sparsame Dosierung des jeweiligen Materials ermöglicht. Damit lässt sich ein Universaltrichter auch ideal zur Bemusterung oder für die Verarbeitung von Kleinstmengen einsetzen.

Kunststoffe mit wenigen Querverbindungen in der molekularen Struktur werden Elastomere genannt.
Die molekularen Ketten können sich relativ frei zwischen den Querverbindungen bewegen.
Dies führt zu einem elastischen Verhalten.
Anwendungen sind Gummibänder, Reifen, Federn, usw.
Typische Elastomere sind Gummi, Silikon und PU.

Alle Informationen, die für die Fertigung benötigt werden, sind auf dem Maschinendatenblatt zusammen getragen.
Dies beginnt mit dem Material und dessen Trocknung, geht über Maschinendaten weiter zu den Verfahrwegen im Werkzeug.
Daran anschließend werden die Prozessparameter angegeben.
Dazu zählen die Temperaturen für jeden Kühlkreislauf, Heißkanal und Zylinder; Zykluszeiten, Drücke und Geschwindigkeiten.
Durch ein richtig ausgefülltes Datenblatt ist es möglich den Prozess jederzeit genau zu reproduzieren.

Zur Herstellung eines Spritzgussteils wird ein Werkzeug benötigt.
Zur besseren Unterscheidung zu den klassischen Werkzeugen (z.B. Schraubenschlüssel) wird das Werkzeug zur Herstellung der Kunststoffteile Spritzgusswerkzeug genannt.
Es besteht meistens aus Stahl oder Aluminium und ist als Dauerform konzipiert.
Je nach Ausführung und verarbeitetem Kunststoff-Material können mehrere Millionen Teile mit einem Spritzgießwerkzeug hergestellt werden.
Die Komplexität reicht von einfachen 2-Plattenwerkzeugen bis hin zu komplexen Tandem-Werkzeugen inklusive Schieber, etc.
Um unnötige Kosten bei der Werkzeugherstellung zu vermeiden, ist es wichtig, sich früh im Entwicklungsprozess über die Auslegung des Werkzeugs Gedanken zu machen.

In der Spritzgießverarbeitung wird der Prozess, die bestmögliche Einstellung an der Spritzgießmaschine zu finden, Werkzeugbemusterung genannt. Ziel dabei ist es, die Parameter zu finden, welche für das Spritzteil die bestmögliche Qualität und die Einhaltung gegebener Maße und Toleranzen sicherstellen.

Wichtig ist, dass die Einstellung der Parameter immer reproduzierbar, also beherrschbar, ist. In diesem Zusammenhang hat daher die Dokumentation der gefundenen Parameter oberste Priorität.

Durch eine systematische Werkzeugbemusterung wird ein wirtschaftlicher Prozess, qualitativ hochwertige Teile und ein störungsfreier Serienprozess sichergestellt.

Die Darstellung des Spritzgießprozesses in der Theorie wird Spritzgusssimulation genannt.
Im frühen Entwicklungsstadion wird durch diese die Geometrie, der Prozess und das Werkzeug überprüft und optimiert.
Auf diese Weise können verschiedene Varianten günstig getestet werden um die beste Version ins Werkzeug einzubringen.
Durch die Prozessoptimierung mittels Simulation wird bei der Abmusterung weniger Material benötigt und Zeit gespart.
Auch zur Fehlersuche kann die Spritzgusssimulation genutzt werden um die ausschlaggebenden Parameter, zum Beispiel durch eine DoE, zu finden.

Der Spritzgießprozess ist stark von der Temperatur abhängig.
Wenn die Schmelze in die Kavität eintritt steigt die Temperatur stark an und fällt über die Zeit ab.
Der Temperaturabfall basiert auf der gegebenen Temperierung des Werkzeugs und den gewählten Prozessparametern.
Die Temperaturverteilung von Formteil und Werkzeug zu einem bestimmten Zeitpunkt zeigt die Simulation im Ergebnis "Temperatur".
Dies Ergebnis kann hilfreich sein um temperaturabhängige Aspekte des Prozesses zu evaluieren, z.B. Hot Spots.

In einem Spritzgusswerkzeug wird der Schmelzekanal, zwischen Zylinder und Kaltkanal/ Kavität, als Heißkanal bezeichnet.
Der Unterschied zum Kaltkanal besteht darin, dass der Heißkanal durch mindestens ein Heizband auf Temperatur gehalten wird.
Auch während dem gesamten Zyklus bleibt die Schmelze im Heißkanal flüssig und wird direkt für den nächsten Schuss weiter verwendet. Abfall entsteht dabei nicht.
Heißkanäle werden eingesetzt um Material zu sparen oder um Bindenähte zu vermeiden (Kaskade).

Über einen Schmelzprozess, dem so genannten Compoundieren, wird unter Zugabe von Additiven Compound (Regenerat) hergestellt.
Durch Additive können dabei z.B. die mechanischen Eigenschaften gezielt definiert werden.
Compound (Regenerat) hat, ebenso wie das Regranulat, eine gleichmäßige Korngröße und keinen Staubanteil.
Somit kann das Compound (Regenerat) problemlos wieder zur Herstellung von Bauteilen im Spritzgußverfahren eingesetzt werden.

Ein PIM-Verfahren, bei dem pulverförmige Metalle mit einem thermoplastischen Kunststoffbinder zu einem spritzfähigen Compound vermischt werden, wird Metallspritzgussverfahren (MIM) genannt.
Die pulverförmigen Metalle bilden den sogenannten Feedstock. Der Feedstock kann im Kunststoffspritzgussverfahren verarbeitet werden. Der Kunststoffspritzguss ermöglicht die kostengünstige Fertigung von mittleren bis großen Losgrößen bei mittlerer bis hoher Komplexität.
In einem zweiten Prozessschritt wird das gespritzte Formteil entbindert – der Binder dem Spritzteil entnommen.
Im dritten Prozessschritt wird das entbinderte Formteil gesintert.

Mit diesem Verfahren können Dichten 99,95 % und höher gegenüber Kompaktmaterialien erreicht werden. Material- und mechanische Eigenschaften des Fertigteils sind vergleichbar mit den korrespondierenden Kompaktwerkstoff.
Das MIM-Verfahren ist äußerst wettbewerbsfähig gegenüber standard spanabhebenden mehrstufigen Fertigungsprozessen wie Fräsen, Bohren, Schleifen, usw.
Referenzbeispiele für MIM-Anwendungen sind: Gehäuse für Edelstahlarmbanduhren, Anwendungen in der Luftfahrttechnik, der Textilindustrie, Medizintechnik und vieles mehr.

Ein Formteil bei dem die Integration von elektronischen, optischen und mechanischen Funktionen gegeben ist, wird als MID Formteil bezeichnet.
MID steht dabei als Abkürzung für Molded Interconnected Device. In neuerer Fassung wird die Abkürzung ebenfalls für Mechatronic Integrated Device heran gezogen.
Im Bereich der Kunststofftechnik wird zur Herstellung eines MID Formteils zuerst ein Formteil aus einem Thermoplast mit speziellen Additiven hergestellt. Damit sind die optischen und mechanischen Gegebenheiten erfüllt.
Über unterschiedliche Verfahren (z.B. dem LDS Verfahren) werden die Additive im Kunststoff aktiviert, so dass eine Metallisierung der aktivierten Bereiche möglich wird.
Nach der Metallisierung können auf die so hergestellten Leiterbahnen SMD Bauteile aufgebracht werden, um eine elektronische Schaltung zu realisieren.
Die MID Technik findet Ihre Anwendung im Bereich der Antennentechnik für mobile Kommunikation.

Lineare oder verzweigte Kettenstrukturen aus sich wiederholenden Monomeren werden Thermoplaste genannt.
Sie können beliebig oft erweicht und gehärtet werden.
In der Aufheizphase ist darauf zu achten, dass die Temperatur ein material spezifisches Maximum nicht überschreitet, da dies zur Schädigung des Polymers führt.
Typische Beispiele für Thermoplaste sind PA, PE, PC und PVC.
Thermoplaste werden in zwei Klassen unterteilt: Teilkristallin und Amorph.

Um die Eigenschaften von Kunststoffen zu ändern werden bei der Compoundierung Additive eingesetzt. Additive sind Zusatzstoffe welche die Eigenschaften der Kunststoffgranulate beeinflussen und zwar während der Verarbeitung oder der Gebrauchsphase des Kunststoffteils.
Es wird unterschieden in Verstärkungsstoffe, Funktionszusatzstoffe und Füllstoffe.

Verstärkungstoffe sind z.B. Fasern. Glas- oder Carbonfasern werden zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften eingesetzt. Sie erhöhen die Festigkeit und Steifigkeit der Bauteile.

Funktionszusatzstoffe sind z.B. Wärmestabilisatoren, Schlagzähmodifizierer, UV-Stabilisatoren und Verarbeitungshilfen. In der Regel werden mit sehr wenigen Prozent bestimmte Eigenschaften erreicht oder verbessert.

Füllstoffe z.B. Kreide oder Talkum sind meist kostengünstige Zusatzstoffe, die den Materialpreis der Kunststoffgranulate reduzieren.