Die Kunststoff- Spritzgusswerkzeuge und Heißkanalsysteme

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Worin besteht die Injektion von Kunststoff in Spritzgusswerkzeuge und Heißkanalsysteme?

Der Heißkanal ist ein Bestandteil des Formteils, in der Regel fast nicht existent, und erlaubt den Kunststoff in kürzeren Zyklen in der Form zu injizieren. Er ist nicht Teil des Stückes selber. Dieses Verfahren eignet sich für die Injektion von großen Teilen. Die heißen Kanäle enthalten den Heißkanal und haben Temperaturkontrollsysteme (Thermoelemente).

Wesentliche Merkmale von Kunststoff Spritzgusswerkzeugen und Heißkanalsystemen

Betriebseigenschaften

• Heißkanalsysteme, richtig angewendet, bieten einen geringeren Rohstoffverbrauch und einen geringeren Druckverlust im Vergleich zu den Kanalsystemen, die sich in jedem Zyklus verfestigen (Kaltkanalsysteme), daher eignen sie sich für die Injektion von großen Produkten.
• Diese Systeme ermöglichen den Betrieb von Etagenwerkzeugen.
• Sie bieten Einsparung in Füllzeit und Platz in den Spritzgießmaschinen, weil die Heißkanalsysteme kürzer sind als die Kaltkanalsysteme. Mögliche negative Auswirkungen auf die Materialeigenschaften werden minimisiert.
• Es existieren integrierte Heißkanalsysteme, die bereit sind, im Werkzeug montiert zu werden. Diese Systeme werden besonders in Mehrfachformen verwendet.
• Die Heißkanal Kunststoff-Spritzgussformen erlauben die gleichzeitige Produktion von Teilen in verschiedenen Größen und Formen im gleichen Zyklus.
• Es ist wichtig, durch ein Gleichgewicht der Füllung aller Kavitäten, eine optimale Kontrolle über den Heißkanal Kunststoff-Spritzguss Prozess für Mehrfachwerkzeuge aufrecht zu erhalten.

Designmerkmale

• 
  Flexibilität in der Verteilung und Gleichmäßigkeit der Füllung: Heißkanal-Systeme bieten eine große Flexibilität in der Verteilung von Kavitäten in einer Form. Richtige Dimensionierung und Verteilung der Kanäle sorgen für eine optimale Bedienung der Füllung der Kavitäten.
• Vereinfachter Auswerfer: Ein reduzierter Öffnungs-Abstand hilft, die Spritzguss Zykluszeit zu reduzieren und die Multi-Kavitäten-Werkzeuge mit Heißkanal zu vereinfachen.
• Ausreichende Kühlungsverteilung: Das optimierte Design der Kühlleitungen ist sehr wichtigim Wärmehaushalt der Formplatten um eine reduzierte Zykluszeit zu erhalten, denn in den Heißkanalsystemengibt es keine großenAnspritz-Teile zum Abkühlen.
• Vielzahl von Anspritzpunkten: Das Design desAnspritzpunktes hat einen signifikanten Einfluss auf die Qualität des Stückes und die gute Performance des Systems, denn wenn das Stück einmal gekühlt ist, bildet es die Überganssektion zwischen dem verfestigten und geschmolzenen Material.
• Einfache Wartung in der Produktion: Die Multi-Kavitäten Heißkanalsysteme werden mit dem Gedanken hergestellt, die korrigierende oder vorbeugende Wartung direkt auf der Spritzgießmaschine durchführen zu können. Die Trägerplatte der Kavitäten kann leicht von der feststehenden Seite gelöst werden. Nach dem Entfernen dieser Platte hat man Zugang zu den Anspritzpunkten, den Widerständen und Thermoelementen für die nötige Wartung.

Kunststoff Spritzgusswerkzeuge und Heißkanalsysteme mit injizierter Druckgas-Unterstützung

Das Gas wird durch den Ventilschaft in das Heißkanalsystem eingeführt. Die Vorteile sind folgende:

• Der Gasinjektor benötigt nicht mehr Platz,als der bereits im Heißkanalsystem vorhandene.
• Da das Ventil nicht in die Kavität dringt, ist der Prozess nicht durch die Dicke der geformten Sektion begrenzt.
• Das geschmolzene Material behält seine Fließrichtung, weil das Gas im gleichen Moment zusammen mit dem Material in dieKavität eindringt. Die gewünschte Fließrichtung wird nicht durch einen Rückfluss von Gas beeinflusst.

Simulation des Spritzgussverfahrens in einem Spritzgusswerkzeug und Heißkanalsystem

Für diese Analyse im Computer müssen die folgenden Daten importiert werden:

- Die Geometrie des Systems.

-Die Wärmekapazität und die Wärmeleitfähigkeit der Materialien in Funktion der Temperatur.

Ein spezielles Programm verarbeitet die Daten und kann die folgenden Werte liefern:

• Der Prozess der Erwärmung im nicht stationären Zustand (Echtzeit) in allen Phasen der Injektion.
• Das Temperatur-Verhalten.
• Die Eigenschaften des geschmolzenen Materials im Verlauf der Zyklusentwicklung.

Das Studium dieser Bedingungen erlaubt die Optimierung der Design- und Konstruktionsberechnungen von Heißkanalsystemen.

Der Heißkanal in Spritzgießwerkzeugen für Kunststoff

Heißkanalsysteme werden für die Injektion ohne Anguss für thermoplastische Kunststoffteile verwendet, sie können auch teilweise als Heißkanal angewendet werden, das heißt mit Sub-Distributoren und so deren Vorteile nutzen. Heißkanalsysteme haben einen geringeren Druckverlust gegenüber vergleichbaren Formwerkzeugenmit Erstarrungs-Verteilsystemen. Auf diese Weise können mit Heißkanalsystemen extrem große Teile gespritzt werden. Die optimale Herstellung von Teilen in Etagenwerkzeugen ist nur möglich mit der Technik der Heißkanalsysteme.

Es gibt eine optimale Formtemperatur zum Zeitpunkt der Injektion, die in erster Linie eine Funktion der Kristallinität des Materials ist. Eine zusätzliche Kühlung kann notwendig sein, um sie in den Zonen, die am nächsten an der Düse liegen, auf dem gewünschten Bereich zu halten, wo der Schmelzfluss die Temperatur weiter erhöht.

Es gibt verschiedene Heißkanalsysteme, sowohl für den Verteiler-Block als auch für die Heißkanaldüsen:

Die verschiedenen Heißkanalsysteme sind nicht unbedingt in ähnlicher Weise angemessen für alle Arten von Thermoplasten.

Ändern des einzuspritzenden Materials in Spritzgusswerkzeugen und Heißkanalsystemen

Ein optimales Heißkanalsystem ermöglicht eine Änderung des Materials in der kürzest möglichen Zeit.

Offene Heißkanaldüsen begünstigen das „Tropfen“. Nach dem Öffnen der Formkann sich das Material durch die Öffnung in den Hohlraum ausdehnen und einen kalten Pfropfen bilden, der im nächsten Stück nicht unbedingt flüssig sein wird. In extremen Fällen kann dieserPfropfen ernsthaft den Eingang behindern. Mit Hilfe einer Dekompression der Spindel der Spritzgießmaschine (Rückgang der Spindel vor dem Öffnen der Form), oder mit Hilfe einer Saugkammer für das Materials in der Düse kann man dieses Problem lösen.

Arten von Auswerfern in Spritzgusswerkzeugen und Heißkanalsystemen

Es werden verschiedene Arten von Auswerfern in Abhängigkeit von der Form des Stücks verwendet, die den minimalen Druck für die Entformung ausüben und mögliche Verformungen vermeiden.

Wenn Hinterschneidungen existieren, erfordern sie den Einsatz von Schiebern und bei Innengewinden oder inneren Hinterschneidungen können Außengewinde, falt- oder austauschbare, verwendet werden. Der Weg des Materials in die Kavität sollte so kurz wie möglich sein, um unter anderem die Druck- und Wärmeverluste zu minimieren.

Das Art der Ausführung des Kanals / Sektion am Eingang ist sehr wichtig in Bezug auf:

• Wirtschaftliche Fertigung.
• Eigenschaften des Formteils.
• Toleranzen.
• Anbindungen.
• Eigene Materialspannungen, etc.

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