Einfallstellen beim Spritzgießen sind lokale Vertiefungen auf der Oberfläche eines Formteils. Sie treten meist in der Nähe von Rippen, Schraubenaufnahmen und dickwandigen Bereichen auf. Viele Ingenieure versuchen zunächst, Einfallstellen durch Erhöhung des Nachdrucks zu beheben. Tatsächlich sind die meisten Probleme mit Einfallstellen jedoch auf die Teilekonstruktion und die Nachdruckbedingungen zurückzuführen, nicht nur auf Maschineneinstellungen. Die wahre Ursache zu verstehen ist oft wichtiger als die wiederholte Anpassung des Spritzgießprozesses.

Häufige Ursachen für Einfallstellen

Einfallstellen aufgrund übermäßiger lokaler Wandstärke

Eine übermäßige lokale Wandstärke ist eine der häufigsten Ursachen für Einfallstellen beim Spritzgießen.

Typische Symptome

Durch lokale Wandstärken verursachte Einfallstellen weisen üblicherweise folgende Merkmale auf:

• Die Vertiefung befindet sich an einer festen Position.
• Dieses Phänomen wiederholt sich über mehrere Produktionsläufe hinweg.
• Die Oberfläche bildet eine lokale Vertiefung oder einen leichten Einsturz.
• Durch eine Druckerhöhung lässt sich der Defekt zwar verbessern, aber nicht vollständig beseitigen.
• Je dicker der Werkstückbereich ist, desto deutlicher wird die Einfallstelle sichtbar.

Warum verursacht die lokale Wandstärke Einfallstellen?

Kunststoffe erleiden beim Abkühlen eine Volumenschrumpfung.

Wenn die Dicke eines bestimmten Bereichs deutlich zunimmt: Die Oberflächenschicht kühlt zuerst ab und erstarrt → der innere Bereich kühlt langsamer ab → das innere Material schrumpft weiter → die Oberfläche wird nach innen gezogen → es bilden sich Einfallstellen.

Je größer der Unterschied in der Wandstärke ist, desto deutlicher wird dieses Problem in der Regel.

Wie man es löst

Bei Einfallstellen, die durch lokale Wandstärken verursacht werden, sollte zunächst eine Strukturoptimierung in Betracht gezogen werden, anstatt die Maschineneinstellungen blindlings anzupassen.

Gängige Lösungen sind:

• Die Wandstärke sollte so gleichmäßig wie möglich sein.
• Vermeiden Sie lokale Materialansammlungen.
• Verwenden Sie Hohl- oder Aushöhlerkonstruktionen anstelle von Vollprofilen.
• Den Übergang zwischen dicken und dünnen Bereichen verbessern.
• Die maximale Wandstärke sollte bereits in der Entwurfsphase kontrolliert werden.

Einfallstellen, verursacht durch unzureichende Packung

Unzureichende Packung ist nicht auf einen einzelnen Parameter zurückzuführen. Sie bedeutet, dass der Kunststoff während der Schrumpfung nicht genügend Schmelzkompensation erhält.

Typische Symptome

Typische Anzeichen sind:

• Am Ende des Fließvorgangs bilden sich Senkspuren.
• Bei Bauteilen mit langem Durchfluss ist das Problem eher zu beobachten.
• Der Defekt bessert sich, nachdem der Haltedruck erhöht wurde.

Warum passiert das?

Beim Durchfließen der langen Fließstrecke der Schmelze nimmt der Druck allmählich ab. Erstarrt der Anguss zu früh, kann der Nachdruck nicht mehr auf den Bereich der Einfallstelle übertragen werden. Die innere Schrumpfung wird nicht kompensiert, und die Oberfläche bricht schließlich zu einer sichtbaren Vertiefung zusammen.

Wie man es in Design und Verarbeitung verbessern kann

Eine Druckerhöhung ist nicht immer zielführend. Entscheidend ist, dass der Druck weiterhin die Einfallstelle erreicht. In der Praxis konzentrieren sich Verbesserungen üblicherweise auf drei Bereiche:

• Verlängern Sie die Packzeit.
• Verbesserung der Packungskapazität des Tores.
• Den Druckübertragungsweg verkürzen.

Einfallstellen, verursacht durch ungleichmäßige Abkühlung

Durch ungleichmäßige Abkühlung verursachte Einfallstellen sind oft schwieriger zu erkennen als solche, die durch unzureichende Packung entstehen.

Bei dieser Art von Einfallstellen führt eine Erhöhung des Nachdrucks oft nur zu geringer Verbesserung. Viele Spritzgussbetriebe optimieren daher ständig die Prozessparameter, können den Fehler aber dennoch nicht vollständig beseitigen. Letztendlich stellen sie häufig fest, dass die eigentliche Ursache im Nachdruck liegt. Formkühlsystem.

Typische Symptome

Typische Anzeichen sind:

• Die Einfallstelle erscheint immer an einer festen Position.
• An einer bestimmten Stelle derselben Form sind wiederholt Einfallstellen zu erkennen.
• Eine Anpassung des Haltedrucks führt nur zu einer begrenzten Verbesserung.
• Unterschiedliche Hohlräume weisen unterschiedlich starke Einfallstellen auf.

Warum passiert das?

Kunststoff schrumpft beim Abkühlen. Kühlen alle Bereiche des Bauteils gleich schnell ab, ist die Schrumpfung in der Regel gleichmäßiger. Gibt ein Bereich die Wärme jedoch deutlich langsamer ab als die umliegenden Bereiche, bleibt das Material im Inneren länger warm und schrumpft stärker.

Wie man es verbessern kann

Im Gegensatz zu unzureichender Packung besteht der Kern ungleichmäßiger Kühlung nicht in der Erhöhung des Drucks, sondern im Ausgleich des Temperaturunterschieds.

Gängige Verbesserungsmaßnahmen umfassen:

• Optimieren Sie das Layout der Kühlkanäle.
• Erhöhung der lokalen Kühlleistung.
• Reduziert Kühlzeit Unterschiede zwischen verschiedenen Gebieten.
• Vermeiden Sie lokale Wandverdickungen.
• Die Temperaturverteilung in der Form ausgleichen.

Wenn die Einfallstelle immer gleich bleibt und eine Erhöhung des Haltedrucks wenig Wirkung zeigt, ist es in der Regel effektiver, zuerst das Kühlsystem zu überprüfen, als die Maschineneinstellungen weiter anzupassen.

Einfallstellen, verursacht durch Materialschrumpfung

Unterschiedliche Materialien neigen nicht in gleichem Maße zur Bildung von Einfallstellen.

Bei gleicher Struktur neigt PP eher zu Einfallstellen, während PC sein gutes Aussehen besser beibehält. Daher sollte bei der Konstruktion entsprechend dem Schwindverhalten des Materials ein ausreichender Sicherheitszuschlag eingeplant werden.

Um mehr über häufige Fehler beim Spritzgießen zu erfahren, besuchen Sie: Häufige Fehler beim Spritzgießen und ihre Lösungen

Häufig gestellte Fragen

Lässt sich das Problem von Einfallstellen durch Erhöhung des Haltedrucks immer beheben?

Nein. Wenn die Einfallstelle durch übermäßige Wandstärke an bestimmten Stellen verursacht wird, kann eine Erhöhung des Anpressdrucks den Defekt lediglich verringern, aber nicht vollständig beseitigen. Bei strukturellen Problemen wie dickwandigen Bereichen und lokalen Materialansammlungen muss die Produktkonstruktion in der Regel optimiert werden, um das Problem an der Wurzel zu packen.

Warum traten bei der Formprobe keine Einfallstellen auf, wohl aber bei der Massenproduktion?

Bei der Formerprobung ist der Formzyklus oft länger und das Prozessfenster großzügiger. In der Serienproduktion kann die Kühlzeit verkürzt oder die Prozessparameter angepasst werden, um den Ausstoß zu steigern. Sinkt die Füllfähigkeit oder ändern sich die Kühlbedingungen, können an Stellen, die bereits nahe an der Grenze lagen, Einfallstellen auftreten.

Sind Einfallstellen ein Problem des Produktdesigns oder des Spritzgießprozesses?

Beides ist möglich. Verbessert sich die Einfallstelle nach Änderung des Nachdrucks, der Angussgestaltung oder der Prozessparameter deutlich, liegt dies in der Regel an den Prozess- oder Werkzeugbedingungen. Bleibt der Fehler nach wiederholten Anpassungen unverändert, deutet dies häufig auf eine zu hohe lokale Wandstärke oder eine ungeeignete Bauteilstruktur hin.

Warum treten Einfallstellen immer an der gleichen Stelle auf?

Da Einfallstellen üblicherweise mit der lokalen Struktur, dem Füllweg oder den Kühlbedingungen zusammenhängen, treten sie, wenn sich die Ursache nicht ändert, oft wiederholt im selben Bereich auf, anstatt zufällig über das Bauteil verteilt zu sein.

Können bei Heißkanalformen noch Einfallstellen auftreten?

Ja. Ein Heißkanalsystem kann den Schmelzefluss und die Nachdruckbedingungen verbessern, aber es kann das Risiko von Einfallstellen, die durch lokale Verdickungen oder ungleichmäßige Abkühlung entstehen, nicht vollständig beseitigen. Wenn die Bauteilstruktur selbst zu Einfallstellen neigt, können auch mit einem Heißkanalsystem weiterhin Oberflächenvertiefungen auftreten.