Spritzgussmaschinen struktur und betriebsprinzip

1 September 2023

Übersicht über behandelte Themen

Eine Spritzgießmaschine ist ein industrielles Gerät, mit dem Kunststoffe unter Druck in eine Form gespritzt werden, wo das Material aushärtet und dann die gewünschte Form annimmt. Diese Maschinen sind in allen Arten von Fabriken mit industriellen Augen zu finden.

Spritzgießmaschine für die Kunststoffproduktion - Spritzgießmaschinen haben die höchste Kapazität

Komponenten von Spritzgießmaschinen

Im Folgenden werden die Hauptkomponenten der Spritzgießmaschine beschrieben:

Materialtrichter

Die Spritzgießmaschine hat einen Kunststofftank. Dieser enthält das für den Prozess verwendete Material. Kunststoff liegt in Form von kleinen Granulaten vor, weshalb er in der Industrie als „Granulat“ bezeichnet wird. Ein wichtiger Aspekt bei der Verwendung der meisten Materialien ist, dass das Granulat vorher richtig getrocknet wird. Nach dem Einfüllen in den Trichter wird das Rohmaterial zum Einspritzteil befördert.

Schnecke

Die Spritzgießmaschine muss eine Schnecke haben, die sich im Spritzteil befindet. Das ist eine Spirale, die sich dreht und den Kunststoff weiterbewegt. Während sich das Rohmaterial bewegt, wird es vermischt und schmilzt allmählich unter der entstehenden Hitze.

Zylinder

Die Schnecke bewegt sich in einem Zylinder, der erhitzt wird, um das Rohmaterial zu schmelzen. Dies ist wichtig, denn sobald das verwendete Material die entsprechende Temperatur überschreitet, wird es plastisch, und nur in dieser Form kann es geformt werden. Im Zylinder gibt es entsprechende Zonen mit unterschiedlichen Temperaturen, die dazu beitragen, das Rohmaterial zu schmelzen und die richtige Viskosität während des Spritzgießens zu erhalten. Die Temperatur wird durch ein System von Heizelementen geregelt.

Einspritzeinheit

Am Ende des Zylinders befindet sich die Einspritzeinheit in Form einer verstellbaren Düse. Sobald der Kunststoff ausreichend geschmolzen ist, wird er unter sehr hohem Druck in die Form gespritzt.

Düse

Sie befindet sich am Ende des Zylinders der Spritzgießmaschine. Seine Hauptaufgabe besteht darin, den Fluss des geschmolzenen Rohmaterials vom Zylinder in die Form zu steuern und dabei geeignete Parameter wie Druck und Geschwindigkeit einzuhalten.

Formular

Es handelt sich um ein Werkzeug, dessen innere Form der Form des herzustellenden Produkts entspricht. In der Form wird das plastifizierte Material nach dem Einspritzen abgekühlt und verfestigt, so dass es die gewünschte Form annimmt.

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Systeme für Spritzgießmaschinen

Auch bei der Konstruktion der Spritzgießmaschine lassen sich die folgenden Systeme unterscheiden:

Das Kühlsystem

Die Form ist von einem Kühlsystem umgeben, das aus Rohren oder Kanälen besteht, durch die Kühlmittel (meist Wasser) fließt. Das Formteil (das Produkt des Spritzgussverfahrens) muss gekühlt werden, da es sonst nicht mehr herausgezogen werden kann. Zum einen muss der Kunststoff erstarren (das Material befindet sich in einem plastischen, leicht formbaren Zustand). Ein zweiter Aspekt ist, dass das Formteil einfach sehr heiß ist (normalerweise um die 100͒C und darüber).

System zum Öffnen und Schließen der Form

Sobald das Produkt abgekühlt und ausgehärtet ist, wird die Form geöffnet und das fertige Produkt entnommen. Nach der Entnahme des Formteils wird die Form geschlossen und der Zyklus wird wiederholt. Die Schließkraft wird je nach Produkt und Maschine individuell eingestellt.

Kontrollsystem

Spritzgießmaschinen sind mit fortschrittlichen Steuerungssystemen ausgestattet, die eine präzise Steuerung des Einspritzvorgangs ermöglichen. Der Bediener kann Parameter wie Temperatur, Druck, Einspritzzeit usw. einstellen. Auf diese Weise kann der Prozess vollständig automatisiert werden.

Hydraulisches System

Viele Spritzgießmaschinen verwenden hydraulische Systeme, um den notwendigen Druck für den Antrieb der Schnecke und das Einspritzen des Rohmaterials zu erzeugen. Moderne Modelle, die heute auf dem Markt sind, können jedoch auch elektrisch angetrieben werden.


Funktionsprinzip einer Spritzgießmaschine

Die Kunststoffspritzgusstechnik erfreut sich aufgrund ihrer Vielseitigkeit und Möglichkeiten bei den Kunden immer größerer Beliebtheit. Worin genau besteht sie?

Beschreibung des Prozesses

Das Spritzgießverfahren beginnt mit der Beschickung der Spritzgießmaschine mit Rohmaterial in Form von Granulat. Das Rohmaterial wird in den Trichter der Spritzgießmaschine gegeben, und dann beginnt sich die Schnecke zu drehen und das Material im Zylinder vorwärts zu bewegen.

Während der Bewegung werden die Rohmaterialpellets allmählich erhitzt und schmelzen zu einer gleichmäßigen plastischen Masse. Im Zylinder gibt es verschiedene Temperaturzonen, in denen das Rohmaterial nach und nach geschmolzen und gemischt wird. Sobald das Rohmaterial ausreichend geschmolzen ist, bewegt sich die Schnecke und erzeugt einen hohen Druck.

Die Einspritzeinheit, die sich am Ende des Zylinders befindet, spritzt das geschmolzene Rohmaterial unter sehr hohem Druck in die Formen. Die Form hat eine innere Form, die dem erwarteten Produkt entspricht. Sobald das Rohmaterial in die Form eingespritzt ist, beginnt es abzukühlen und auszuhärten.

In der Form befindet sich ein Kühlsystem, um das Produkt zu kühlen. Die Dauer dieser Phase hängt von der Art des Kunststoffs, der Dicke des Produkts und auch von seiner Geometrie ab. Sobald das Produkt abgekühlt ist, wird die Form geöffnet und das fertige Produkt aus der Form genommen.

Das Spritzgussverfahren ist zyklisch, d. h. nach der Entnahme des fertigen Produkts wird die Form wieder geschlossen und der Prozess beginnt von neuem. Der gesamte Zyklus wird automatisch wiederholt, was eine Massenproduktion ermöglicht.

Die Anwendungen für die Produktion auf Spritzgießmaschinen sind vielfältig

Worauf sollte besonders geachtet werden?

Beim Spritzgießverfahren ist es wichtig, Parameter wie die Temperatur des Rohmaterials, den Einspritzdruck, die Kühlzeit usw. genau auf die Art des Rohmaterials und das gewünschte Produkt abzustimmen. Mit modernen Steuerungssystemen für Spritzgießmaschinen lassen sich diese Parameter präzise steuern, was sich erheblich auf die Qualität und die Eigenschaften des Endprodukts auswirkt.


Welche Kunststoffprodukte können mit einer Spritzgießmaschine hergestellt werden?

Spritzgießmaschinen ermöglichen die Herstellung einer breiten Palette von Kunststoffteilen und -produkten, die in vielen Bereichen eingesetzt werden. Im Bereich der Kunststoffteile lassen sich die folgenden Branchen unterscheiden:

  • Elektro-/Elektronikindustrie → diese Produkte müssen Präzision aufweisen. Dazu gehören Dazu gehören Gehäuse, Steckverbinder oder Schutzabdeckungen.
  • Automotive → diese Komponenten müssen von angemessener Qualität und ästhetisch ansprechend sein. Dazu gehören Dazu gehören Motorabdeckungen und Scheinwerfergehäuse.
  • Haushaltsprodukte → In dieser Gruppe sind viele Kunststoffartikel zu finden, wie z. B. Türklinken und Kämme. Zu dieser Gruppe gehören viele Kunststoffartikel wie Türklinken und Kämme.
  • Spielzeug → von kleinen Figuren bis hin zu komplexeren Modellen.
  • Medizinischer Bedarf → unterschieden wird z.B. zwischen Reagenzgläsern, Messelementen oder Spezialbehältern.
  • Luft- und Raumfahrt → in dieser Branche müssen die Bauteile leicht und dennoch stabil sein, daher sind Kunststoffteile die ideale Wahl. Dazu gehören Dazu gehören Beleuchtungsarmaturen, Triebwerkskomponenten oder Avionikgeräte.

Zusammenfassung

Spritzgießmaschinen sind wichtige Werkzeuge der Industrie, die die präzise Herstellung einer Vielzahl von Kunststoffen ermöglichen. Beim Spritzgussverfahren wird das Rohmaterial geschmolzen, unter Druck in eine Form gespritzt und in der gewünschten Qualität hergestellt. Spritzgegossene Kunststoffprodukte bieten leichte und haltbare Teile, die strengen Normen entsprechen. Im Zuge des technologischen Fortschritts konzentrieren sich die Spritzgießmaschinen auf Innovationen wie biologisch abbaubare Materialien und effizientere Recyclingverfahren. Es sind die Werkzeuge, die die Branche weiterhin prägen und eine Vielzahl von Produkten herstellen, von Alltagsgegenständen bis hin zu hochentwickelten Komponenten.

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Adam Bernacki

Adam Bernacki

Technischer Direktor bei Plastipol Polen. Popularisierer von Wissen über die Kunststoffverarbeitung. Industrieerfahrung durch Ausbildung an skandinavischen Fachhochschulen, Arbeit für globale Konzerne in der Kunststoffindustrie und durch die Verwaltung technischer Angelegenheiten in einem polnischen Unternehmen. Spezialist für Serien- und Massenproduktionstechnologien für Kunststoffe. Autor von Artikeln und Branchentexten für Kunden in verschiedenen Branchen. Ausbildungsberater.