Die Kunststoffschrumpfungsrate ist die prozentuale Dimensionsreduzierung eines geformten Kunststoffteils, wenn es aus dem geschmolzenen Zustand auf Raumtemperatur abkühlt. Wenn diese Schrumpfung nicht im Voraus berechnet und bei der Formkonstruktion kompensiert wird, können die geformten Kunststoffteile die Projektanforderungen nicht erfüllen.

Wie man den Plastikschrumpf berechnet

Die Berechnungsmethode für die plastische Schrumpfrate basiert im Allgemeinen auf der deutschen nationalen Norm DIN16901.

Die Schrumpfungsrate (S) ist der relative Unterschied zwischen der Formgröße (D, bei 23 °C ± 2 K) und die entsprechende Teilegröße (M, 16-24 Stunden nach der Formgebung, bei 23 °C ± 2 K und 50 % ± 10 % Luftfeuchtigkeit). Die Berechnung erfolgt nach Formel 1.

Formel 1: S=(DM)/D×100%

Wenn die Größe des Kunststoffteils und die Schrumpfrate des Materials bekannt sind, ergibt sich die Formgröße D=M/(1-S). Um die Berechnung zu vereinfachen, wird im Allgemeinen die Formel 2 zur Berechnung der Formgröße verwendet.

Formel 2: D=M+MS

Wenn eine genauere Berechnung erforderlich ist, verwenden Sie Formel 3.

Formel 3: D=M+MS+MS²

Bei der Berechnung der Schrumpfungsrate kann die tatsächliche Schrumpfungsrate jedoch aufgrund des Einflusses mehrerer Faktoren nur angenähert werden. Daher erfüllt die Berechnung der Formhohlraumgröße nach Formel 2 grundsätzlich die Anforderungen. Bei der Herstellung von Formen wird der Hohlraum entsprechend der unteren Abweichung und der Kern entsprechend der oberen Abweichung bearbeitet, sodass bei Bedarf entsprechende Anpassungen vorgenommen werden können.

Warum ist es schwierig, die Schrumpfungsrate genau zu berechnen?

Erstens ist die Schrumpfrate verschiedener Kunststoffe kein fester Wert, sondern ein Bereich. Denn die Schrumpfrate desselben Materials kann in verschiedenen Fabriken unterschiedlich sein. Auch die Schrumpfraten verschiedener Chargen eines Materials können unterschiedlich sein. Daher geben Fabriken in der Regel den Schrumpfungsbereich an.

Zweitens wird die tatsächliche Schrumpfungsrate während des Formungsprozesses auch von Faktoren wie der Form des Kunststoffteils, der Formstruktur und den Formungsbedingungen beeinflusst.

Schließlich sollten wir bei der Formgestaltung zunächst Faktoren wie den Schrumpfungsbereich des Kunststoffs, die Wandstärke des Teils, Form, Art, Größe und Position des Angusses sowie weitere Formfaktoren berücksichtigen. Berechnen Sie anschließend die Schrumpfrate für jeden Abschnitt des Teils.

Beim Spritzgießen hochpräziser Kunststoffteile empfiehlt es sich, Kunststoffe mit geringem Schrumpfungsbereich zu wählen und die Möglichkeit zur Formanpassung offen zu halten. Passen Sie die Form anschließend schrittweise durch Probeformen an, um die Anforderungen an Maßhaltigkeit und Präzision zu erfüllen.

Am Ende finden Sie eine Tabelle mit Schrumpfraten für verschiedene Kunststoffe, die nur als Referenz dient. In der Praxis Spritzgießen Projekte, überprüfen Sie bitte die Schrumpfrate der zu verwendenden Materialien.

Schrumpfungsraten für gängige Kunststoffe

Werkstoff Signaldichte Glasfasergehalt Spezifische Wärmekapazität Verarbeitungstemperatur Formtemperatur Schrumpfungsrate
- [g/cm³] [%] [kJ/(kg·K)] [℃] [℃] [%]
PS 1.05 - 1.3 180 - 280 10 0.3 - 0.6
HI-PS 1.05 - 1.21 170 - 260 5 - 75 0.5 - 0.6
SAN 1.08 - 1.3 180 - 270 50 - 80 0.5 - 0.7
ABS 1.06 - 1.4 210 - 275 50 - 90 0.5 - 0.7
ASA 1.07 - 1.3 230 - 260 40 - 90 0.4 - 0.6
LDPE 0.954 - 2.0 - 2.1 160 - 260 50 - 70 1.5 - 5.0
HDPE 0.92 - 2.3 - 2.5 260 - 300 30 - 70 1.5 - 3.0
PP 0.915 - 0.84 - 2.5 250 - 270 50 - 75 1.0 - 2.5
PPGR 1.15 30 1.1 - 1.35 260 - 280 50 - 80 0.5 - 1.2
IB - - - 150 - 200 - -
PMP 0.83 - - 280 - 310 70 1.5 - 3.0
PVC-weich 1.38 - 0.85 170 - 200 15 - 50 > 0.5
PVC-hart 1.38 - 0.83 - 0.92 180 - 210 30 - 50 0.5
PVDF 1.2 - - 250 - 270 90 - 100 3.0 - 6.0
PTFE 2.12 - 2.17 - 0.12 320 - 360 200 - 230 3.5 - 6.0
FEP - - - - - -
PMMA 1.18 - 1.46 210 - 240 50 - 70 0.1 - 0.8
POM 1.42 - 1.47 - 1.5 200 - 210 > 90 1.9 - 2.3
PPO 1.06 - 1.45 250 - 300 80 - 100 0.5 - 0.7
PPO-GR 1.27 30 1.3 280 - 300 80 - 100 -
CA 1.27 - 1.3 - 1.3 - 1.7 180 - 320 50 - 80 0.5
CAB 1.17 - 1.22 - 1.3 - 1.7 180 - 230 50 - 80 0.5
CP 1.19 - 1.23 - 1.7 180 - 230 50 - 80 0.5
PC 1.2 - 1.3 280 - 320 80 - 100 0.8
PC-GR 1.42 10 - 32 1.1 300 - 330 100 - 120 0.15 - 0.55
PET 1.37 - - 260 - 290 140 1.2 - 2.0
PET-GR 1.5 - 1.57 20 - 30 - 260 - 290 140 1.2 - 2.0
PBT 1.3 - - 240 - 260 60 - 80 1.5 - 2.5
PBT-GR 1.52 - 1.57 30 - 50 - 250 - 270 60 - 80 0.3 - 1.2
PA6 1.14 - 1.8 240 - 260 70 - 120 0.5 - 2.2
PA 6-GR 1.36 - 1.65 30 - 50 1.26 - 1.7 270 - 290 70 - 120 0.3 - 1
PA66 1.15 - 1.7 260 - 290 70 - 120 0.5 - 2.5
PA66-GR 1.20 - 1.65 30 - 50 1.4 280 - 310 70 - 120 0.5 - 1.5
PA11 1.03 - 1.05 - 2.4 210 - 250 40 - 80 0.5 - 1.5
PA12 1.01 - 1.04 - 1.2 210 - 250 40 - 80 0.5 - 1.5
PSO 1.37 - - 310 - 390 100 - 160 0.7
PPS 1.64 40 - 370 > 150 0.2
PUR 1.2 - 1.85 195 - 230 20 - 40 0.9
PF 1.4 - 1.3 60 - 80 170 - 190 1.2
MF 1.5 - 1.3 70 - 80 150 - 165 1.2 - 2
MPF 1.6 - 1.1 60 - 80 160 - 180 0.8 - 1.8
UP 2.0 - 2.1 - 0.9 40 - 60 150 - 170 0.5 - 0.8
EP 1.9 30 - 80 1.7 - 1.9 ca.70 160 - 170 0.2