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Schwei?n?hte sind ein h?ufiger Fehler in Kunststoffformteilen, der nicht nur die ?sthetische Qualit?t des Produkts beeintr?chtigt, sondern auch seine mechanischen Eigenschaften erheblich beeintr?chtigt, insbesondere bei Materialien wie faserverst?rkten und mehrphasigen Mischpolymeren.

Dieser Artikel vermittelt umfassendes Wissen über Schwei?n?hte. Wenn Sie an anderen Themen interessiert sind Spritzgie?fehlerKlicken Sie auf den unten stehenden Link, um mehr zu erfahren.

Was sind Schwei?n?hte beim Spritzgie?en?

Bei der anf?nglichen Konstruktion von Kunststoffprodukten lassen sich Merkmale wie L?cher, Eins?tze, Vorsprünge und Dicken?nderungen nicht vermeiden. Darüber hinaus k?nnen in sp?teren Formen Mehrfachanschnitte verwendet werden, wodurch die Kunststoffschmelze in der Form aus mehr als zwei Richtungen flie?en kann. Wenn zwei Schmelzestr?me aufeinander treffen, bilden sie eine Bindenaht, die als lineare Markierung auf der Oberfl?che des Formteils erscheint.

Schwei?linien gibt es in der Regel in zwei Varianten: Schwei?linien und Stricklinien.

Mechanismus der Bildung von Schwei?n?hten in Kunststoffteilen

Flie?muster der Kunststoffschmelze in der Kavit?t

Bevor wir uns mit den Schwei?n?hten befassen, wollen wir kurz das Flie?muster der Font?ne analysieren: Die Kunststoffschmelze flie?t in der Kavit?t nach dem Prinzip der Font?ne, wobei sie in der Mitte am schnellsten und an den Seiten am langsamsten flie?t, was einer Font?ne ?hnelt. Aufgrund der Wirkung des Font?nenflusses erstarrt die Kunststoffschmelze, die zuerst in die Kavit?t eintritt, in der N?he des Anschnitts, wobei die geschmolzene Kernschicht der Schmelze aus den erstarrten Schichten auf beiden Seiten herausragt.

Die Bildung des Feuchtwasserflusses: Wenn die Schmelze in die Kavit?t eintritt, kühlt sie ab und erstarrt beim Kontakt mit den k?lteren Werkzeugw?nden, wobei sich eine dünne Oberfl?chenschicht bildet. Die Kernschicht, die durch die Oberfl?chenschicht isoliert ist, bleibt auf einer h?heren Temperatur und flie?t weiter stromabw?rts des Teils.

Erzeugung von Schwei?nahtfehlern

Der Mechanismus der Schwei?nahtbildung h?ngt mit dem Font?nenfluss der Kunststoffschmelze zusammen. Wenn zwei Schmelzestr?me aufeinander treffen, berühren sie sich zun?chst in der Mitte des Abschnitts. Dann breiten sie sich zu den Seiten aus und füllen schlie?lich die Stelle aus, um eine V-f?rmige Rille zu bilden. Wenn die Luft in der V-Nut nur schwer entweichen kann oder die Temperatur der beiden zusammenflie?enden Schmelzestr?me zu niedrig ist, bildet sich an der Stelle der V-Nut eine deutliche Schwei?naht.

L?sungen für Schwei?linien

1. Von Spritzgie?verfahren:

2. Vom Formenbau

Gate-System: Optimieren Sie Schwei?linien effektiv, indem Sie die folgenden Punkte berücksichtigen Kaltkan?le oder Hei?kan?le, und Gatteroptimierung:

1). Kalte L?ufer:

Verwenden Sie runde oder trapezf?rmige Laufr?der, um den Druckverlust zu minimieren.

Achten Sie darauf, dass die Sch?chte für kalte Butzen ausreichend lang sind und die ?berg?nge nahtlos miteinander verbunden sind.

Maximierung der Querschnittsfl?che bei minimaler L?nge.

2). Hei?e Kufen:

Verwenden Sie Hei?kanalfolgeventile für den sequenziellen Anschnitt, der Schwei?n?hte effektiv verbergen kann. Wie in der Abbildung unten dargestellt, ?ffnet sich beispielsweise das Nadelventil 2 als Hauptanschnitt zuerst. Nachdem die Schmelzefront 1 und 3 passiert hat, ?ffnen sich die Nadelventile 1 und 3 und verhindern so die Bildung von Binden?hten zwischen den Anschnitten. Bei unvermeidlichen Schwei?n?hten kann die Schwei?naht durch aufeinanderfolgende Ventile manchmal erfolgreich auf eine nicht sichtbare Fl?che verschoben werden. Diese Technik ist in der Haushaltsger?te- und Automobilindustrie weit verbreitet, wo für die Hinterwand eines Teils zwei Hei?kanalfolgeventile verwendet werden, die gleichzeitig ge?ffnet werden, was zur Bildung einer Schwei?naht zwischen zwei Anschnitten führt.

3). Tore:

Vermeiden Sie die Verwendung von Nadelverschlüssen, Unterverschlüssen und Hornverschlüssen, die hohe Druckverluste aufweisen, in nicht unbedingt notwendigen Situationen. Verwenden Sie Schieber mit geringen Druckverlusten, wie z. B. Seitenschütze und F?cherschütze, und legen Sie die Schieberbreite und -dicke so gro? wie unter vernünftigen Konstruktionsbedingungen m?glich aus.

4). Ordnen Sie die Anzahl der Gates richtig an:

Wenn bei gro?en Teilen mit mehreren Anschnitten Schwei?n?hte unvermeidlich sind, sollte die Anzahl der Anschnitte erh?ht werden, um die Flie?l?nge der Schmelze zu verringern und damit die Temperatur der Schmelzfront zu erh?hen; bei kleinen Teilen sollte die Anzahl der Anschnitte verringert werden, um die Anzahl der Schmelzflüsse zu minimieren.

5). Prozesse begrenzen:

Bei unvermeidlichen Schwei?n?hten, die nicht den Anforderungen an das Aussehen entsprechen, versuchen Sie, die Abluftschlitze am Füllende zu ?ffnen oder die Abluftschlitze zu vertiefen und zu erweitern, ohne einen Grat zu verursachen.

Wenn die Vergr??erung der Entlüftungsschlitze die Situation nicht vollst?ndig verbessert, sollte man erw?gen, das Eisen in der Form zu reduzieren, um ?berlaufsch?chte zu ?ffnen.

6). Kühlkan?le ordnungsgem?? anordnen:

Der angemessene Abstand zwischen Kühlkan?len und Schwei?n?hten betr?gt im Allgemeinen das 1,5-fache des Durchmessers des Kühlkanals. Wenn Gr??e und Verformung eine Rolle spielen, k?nnen Einsatzstücke mit separaten Hochtemperatur-Wasserkan?len an den Schwei?n?hten platziert werden, w?hrend andere Bereiche an Wasser mit normaler Temperatur angeschlossen werden, was die Schwei?n?hte effektiv verbessert. Separate Wasserkan?le k?nnen wie folgt angeordnet werden: ?ffnen von Einsatzkan?len, wenn der Platz dies zul?sst, oder ?ffnen von Wasserbrunnen oder Wassertürmen, wenn der Platz nicht ausreicht.

7). Schnelles Erhitzen und Abkühlen der Formen:

Schlie?en Sie zwei S?tze von Wasserkan?len an den Formkern an, einen für Hochtemperatur-Hochdruckdampf. Vor dem Einspritzen kurzzeitig Hochtemperatur-Hochdruckdampf verwenden, um die Temperatur des Formkerns über die Tg des verwendeten Materials zu erh?hen. Zum Abkühlen und Aush?rten wird ein weiterer Satz von Wasserkan?len an kaltes Wasser angeschlossen, um die Form in kurzer Zeit abzukühlen und auszuh?rten. Diese Art von Form kann Binden?hte wirksam beseitigen, stellt aber hohe Anforderungen an die Formen und die Kühlger?te. Das Funktionsprinzip ist in Abbildung 9 dargestellt.

3. Von der Produktstruktur

1. Minimieren Sie Lochmerkmale.
2. Maximieren Sie die Wandst?rke, um den Füllungswiderstand und ungleichm??ige Wandst?rken zu reduzieren.
3. Wenn die Schwei?n?hte an den Positionen der Aufsatzpfosten rei?en, sollten Sie eine Verdickung der Aufsatzpfosten in Betracht ziehen.
4. Fügen Sie Verst?rkungsrippen an den Stellen der Schwei?n?hte ein, damit die nachfolgenden Schmelzflüsse die Schwei?n?hte in die Rippen drücken.
5. Berücksichtigen Sie die Festigkeit der Schwei?naht bei der Produktgestaltung, um Schwei?n?hte in Bereichen zu vermeiden, in denen Festigkeit erforderlich ist.
6. Passen Sie die Positionen der Eins?tze an, um die Position der Schwei?naht zu ?ndern.
7. Manchmal k?nnen jedoch ungleiche Wandst?rken die Schwei?n?hte auf geschickte Weise schw?chen, wie in der nachstehenden Abbildung zu sehen ist.
8. Wenn die Schmelze in Formkavit?ten auf Rippen trifft, die parallel zur Flie?richtung verlaufen, entstehen h?ufig Schwei?n?hte, die von den Kunden gemeinhin als Flie?spuren bezeichnet werden. Das in der nachstehenden Abbildung gezeigte Beispiel belegt dies.

4. Von Material

Bei einem Projektwechsel oder wenn die Form- und Produktstruktur nicht ge?ndert werden kann, bitten die Kunden ihre Lieferanten h?ufig, die Materialeigenschaften zu optimieren, um die Schwei?n?hte zu verbessern.

1. Die Verbesserung der Flie?f?higkeit ist die erste Wahl.
2. Reduzieren Sie den Anteil an Pulver oder Zusatzstoffen im Material.
3. Für Teile mit L?chern sollten keine lackfreien Materialien verwendet werden.
4. Bei Materialien mit geringer Hitzebest?ndigkeit sollten der Rezeptur mehr Hitzestabilisatoren zugesetzt werden, um das Spritzgie?en bei hohen Temperaturen zu erm?glichen.

Fallstudie zur Aufl?sung der Schwei?naht

Beim Gie?en der oberen Abdeckung eines Elektroger?ts wurden die Schwei?n?hte schwarz. Das verwendete Material war PC und ABS mit einem Drei-Platten-Werkzeug mit Pin-Point-Anschnitt. Aufgrund der Verwendung von Materialien mit Perlglanzeffekt wirkte sich die Perlglanzfarbe auf das Erscheinungsbild aus, so dass selbst bei maximalem Konvergenzwinkel nur eine begrenzte Verbesserung m?glich war und es nur wenig Spielraum für Verbesserungen im Formgebungsprozess gab.

Problemanalyse:

Selbst bei einem gro?en Konvergenzwinkel (in einigen F?llen sogar nahe 180°) traten im Kurzzeitzustand noch deutliche Schwei?linien auf, die sich schwarz f?rbten, was der zuvor erw?hnten Konvergenzwinkeltheorie widerspricht. Der Grund dafür ist, dass das verwendete Material Perlglanzpigmente enthielt, die sich am Konvergenzpunkt ausrichteten und ausfielen, was einen Verdunkelungseffekt verursachte. Selbst mit einem gr??eren Konvergenzwinkel konnten wir den Ausf?llungszustand des Perlglanzpulvers an der Schwei?naht nicht verbessern.

L?sung:

In diesem Fall wurde die Schwei?naht durch Verschieben der Anschnittposition und ?ffnen von Flie?kan?len auf der Rückseite auf eine nicht sichtbare Fl?che verschoben.

Bei der Verwendung von Materialien mit Perlglanzeffekt sollten Sie Folgendes beachten, um Schwei?- und Stricklinien zu vermeiden:

1. Gestalten Sie die Form so glatt wie m?glich und vermeiden Sie scharfe Teile und abrupte ?berg?nge.
2. Verwenden Sie F?cherschieber und Stiftventile, um überm??ige Schwei?n?hte wirksam zu vermeiden.
3. Stellen Sie sicher, dass die Cold Slug Wells gro? genug sind, minimieren Sie die Anzahl der Gates und verkürzen Sie den Prozess.
4. Verwenden Sie h?here Werkzeug- und Materialtemperaturen w?hrend des Formprozesses.
5. Beim abschnittsweisen Einspritzen ist darauf zu achten, dass die Flie?geschwindigkeit der Schmelze in den verschiedenen Teilen gleichm??ig ist.
6. In der Produktstruktur sind die L?cher kreisf?rmig und entlang der Str?mungsrichtung angeordnet.
7. Entwerfen Sie Kunstschlitze um L?cher herum und achten Sie bei der Konstruktion darauf, dass die Schwei?n?hte auf nicht sichtbaren Fl?chen erscheinen.

Fazit

Schwei?n?hte sind beim Kunststoffspritzgie?en unvermeidlich. Aufgrund der Produktanforderungen ist es oft schwierig, sie zu vermeiden. Mit den gemeinsamen Anstrengungen von Produktdesignern, Werkzeugtechnikern und Spritzgie?ern kann jedoch ein Erfolg erzielt werden.