Spritzguss Pöhlau Fragen Flashcards
Wodurch und warum kommt es bei der Herstellung von Kunststoff-Spritzgussteilen zu Verzug? Beschreiben Sie detailliert den grundlegenden, Verzug verursachenden physikalischen Mechanismus.
- Kunstoffe schrumpfen beim Abkühlen
- ungleichmäßiges Abkühlen wegen Wärmeausdehnungskoeffizient! (temperatur und richtungsabhängig): vers Bereiche kühlen unterschiedlich schnell ab (zB durch unterschiedliche Wandstärken)
->es entstehen Spannungen, wodurch sich das Bauteil zusammen zieht wegen der Anisotropie (unter Wärmeausdehnung, Faserrichtungen, Temperaturen) - oder ungleichmäßiger Einspritzdruck-> unterschiedliche Dichten
Welche Parameter kann man verändern, um ein verzugsarmes Spritzgussteil zu erhalten? Geben Sie je zwei Möglichkeiten aus Teilekonstruktion, Werkzeugbau und Spritzgussfertigung an.
Geometrie: gleichmäßige Wandstärken, abgerundete Ecken
Kavität: Angussstelle so wählen, dass keine Fließfronten entstehen, Entlüften, Material mit geringer Schwindung wählen
Spritzprozess: längere Kühlzeit, gleichmäßiger Einspritzdruck
Welche Möglichkeiten kennen Sie, um bereits bei der Konstruktion das Verzugsverhalten von Kunststoffteilen zu optimieren (mindestens zwei Aussagen)?
-Virtuelle Füllstudien (um Fließverlauf zu analysieren und optimieren)
- Schwindung berechnen?
- Faserverlauf beachten?
Welche Aspekte für die Fertigung von Kunststoffteilen muss man bereits bei der Konstruktion berücksichtigen? Geben Sie mindestens vier an.
- Fließ- und Füllverhalten: Fließfrontverlauf
- Festigkeit (Bindenähte und Faserverlauf beachten)
- Oberflächen: Einfallstellen, Dieseleffekt
Nennen Sie mindestens drei Kriterien, durch die während der Werkzeugkonstruktion und dem Werkzeugbau die Qualität des späteren Spritzgussteils beeinflusst wird.
- Werkstoffauswahl
- Angussart
- Angussstelle
-Entformung, Gratbildung, Zykluszeit
Durch welche Werkzeugkonstruktionsprinzipien kann man erreichen, dass der Anguss während des Entformens vom Formteil getrennt wird?
- Durch Schieber/Hinterschnitte: schieben Teil von Kavität herunter
- Tunnelanguss: reißt mit ab
Welche (mindestens drei) Einflussbereiche bei der Spritzgussfertigung bestimmen maßgeblich eine qualitativ hochwertige Serienproduktion? Geben Sie mindestens zwei Beispiele an, anhand derer die gegenseitige Einflussnahme deutlich wird.
Gestalt/ Werkzeug: Zykluszeit, Entformung, Gratbildung
Werkzeug/ Prozess: Anguss, Kühlung, Verzug
Prozess / Gestalt: Fließverhalten, Schwindung, Verzuga
Erläutern Sie den Dieseleffekt beim Spritzgießen. Wie kann man ihn verhindern?
Luft kann nicht entweichen, wird komprimiert: Öl + heiße Luft = brennen -> Entlüftungsstellen
Was sind Brandmarken und wodurch können Sie verursacht werden? Geben Sie mindestens drei Gründe an.
Luft kann nicht entweichen, wird komprimiert: Öl + heiße Luft = brennen -> Entlüftungsstellen
Enge Stellen: Scherwärme/Reibung -> breitere Stellen
Materialzersetzung: zu große Förderschnecke, zu wenig Materialentnahme: Material zersetzt sich mit der Zeit
-> Material nicht zu lange in Förderschnecke verweilen lassen
Was sind Bindenähte in einem Spritzgussteil und wie entstehen sie? Warum sollte man sie vermeiden? Welche negativen Effekte haben sie? Wie kann man diese reduzieren?
Entstehen dort wo zwei Fließfronten aufeinander treffen und sich nicht verbinden
Optik beeinträchtigt, reduzieren die Festigkeit bei Zug senkrecht zur Bindenähte
Reduzieren:
- Angussort verschieben: gleichmäßiger, radialer Fluss,
- nu ein Anguss?
-Geometrie verändern: gleichmäßige Dicken,keine Hindernisse in den Fließwegen
- Einspritzgeschwindigkeit/ Werkzeugtemperatur erhöhen: Fließfronten verbinden sich besser
Gleichmäßiger Nachdrucken
Zeichnen Sie in der nachfolgenden Skizze […] die wahrscheinliche Position von Bindenähten ein. ZB Viereck mit Loch
Gegenüber vom Loch, dort laufen die Fließfronten zusammen
Wo würden Sie im nachfolgend skizzierten Bauteil […] einen einzelnen Anschnitt positionieren, um möglichst wenige Bindenähte zu erhalten?
- Anschnitt / Angussstelle möglichst in Mitte für radialen Verlauf
- an kritischen Bereichen: sollen zuerst gefüllt werden
Warum empfiehlt es sich, bei einem radförmigen Bauteil (siehe Skizze […]), mehr als einen Angusspunkt vorzusehen? Welche Möglichkeiten haben Sie zur weiteren maßlichen Optimierung des Teils? Geben Sie mindestens zwei an!
je mehr Anspritzpunkte umso gleichmäßiger der Druck und die Abkühlung -> runder
- lange Fließwege vermeiden -> sonst unterschiedliche Abkühlung und Verzug
Optimierung:
- Rillen zur Stabilisierung / Fließhilfe
- gleichmäßige und dünnere Wandstärken
- abgerundete Kanten
Was kann man aus dem Füllbild eines Spritzgussteils für die Anordnung von Entlüftungsöffnungen lernen?
Aus Füllbild ist erkennbar, welche Bereiche zuletzt durchflutet werden.
Hier die Entlüftungsöffnungen setzen (um Brandmarken zu vermeiden)
Welche Funktion erfüllt ein Anguss?
Material fließt von der Schnecke durch den Angusskanal(Öffnung) in die Kavität.
Nennen Sie je zwei Beispiele für einen am Formteil verbleibenden und einen schon im Werkzeug vom Teil abgetrennten Anguss.
Abgetrennt: Tunnelanguss, Film
Verbleibend: Stangen, Ringanguss
Skizzieren Sie die Funktion eines Tunnelangusses
Hakenähnlich, wird von hinten angespritzt (auf vorderer Seite nicht sichtbar)
Wenn das Formteil ausgestoßen wird, reißt der Anguss ab
Wieso sollten Innenkonturen an einem Spritzgussteil nach Möglichkeiten auf der Auswerferseite des Werkzeugs angeordnet sein? Unterstützen Sie durch eine Skizze.
Schrumpft auf Auswerferseite
- bessere Entformung –> kontrollierte, verzugsarme Entformung mit zB Auswerferstiften oder Schiebern
Teil muss von beweglicher Seite abgestreift werden
Was wissen Sie über die Grenzen der Dimensionen von Entlüftungsöffnungen im Werkzeug (qualitative Aussage, kein Zahlenwert!)?
- so groß sein, dass Luft in Kavität während des Einspritzens vollständig entweichen kann
- klein genug, dass sich keine Grate an den Werkzeugkanten bilden
Geben Sie drei Bauteileigenschaften an, deren Optimierung durch rechnergestützte Simulation des Spritzgießprozesses möglich ist. Nennen Sie für jedes der drei Kriterien mindestens zwei Eingangsparameter, von denen die Simulationsergebnisse abhängen.
Maßhaltigkeit: Einspritzdruck,
Verzug/Faserverlauf/-orientierung: Angussstelle, Materialeigenschaften
Abkühlzeiten: Werkzeugtemperatur, Masstemperatur
Fragestunde: wie kann man Bindenähte vollständig vermeiden?
Nur ein Anguss
Keine Löcher -> Löcher im Nachhinein Fräse (teuer)
