Das Spritzgießen – Spritzgießmaschine

Das Spritzgießen ist das am häufigsten angewendete Verfahren zur Herstellung von Kunststoffteilen. Eine Vielzahl an Kunststoffteilen, in Abhängigkeit von ihrer Größe, Komplexität und Verwendungszweck, kann so produziert werden.

Für den Spritzgießprozess werden 3 Komponenten benötigt: eine Spritzgießmaschine, Kunststoffgranulat und die Spritzgießform (Matrize). Das Kunststoffmaterial wird in der Spritzgießmaschine geschmolzen, danach in die Matrize eingespritzt, wo der Kunststoff auskühlt und das Spritzgießteil seine Form erhält. Die einzelnen Schritte dieses Prozesses versuchen wir im Folgenden zu erklären.

Spritzgießmaschinen gibt es in vielen Varianten in Abhängigkeit von ihrer Konfiguration, Verwendung und Orientierung. Unabhängig davon haben alle Spritzgießmaschinen eine Spritzeinheit, einen Bereich für die Spritzgießform, eine Schließeinheit und eine Antriebseinheit (Hydraulikstation). Auf dem Markt gibt es auch Maschinen mit Schrittmotoren, die die Hydraulikstationen ersetzen.

 

Injection moulding machine

Spritzeinheit

In diesem Bereich der Spritzgießmaschine wird das Material vorbereitet. Das Granulat wird in den Einfülltrichter geschüttet, der auf dem Schneckenkolben befestigt ist. Im Schneckenkolben wird das Kunststoffgranulat mittels elektrischer Heizelemente auf die für das jeweilige Material erforderliche Temperatur erwärmt. Der Schneckenkolben ist ein Zylinder mit einer Schneckenwelle. Der gesamte Zylinder ist von Heizelementen umgeben, die Schneckenwelle sorgt durch lineare und rotierende Bewegungen für das Einspritzen und die Dosierung des Materials. Wenn das Material geschmolzen ist, ist es bereit für den Einspritzvorgang. Angetrieben durch einen Hydro- oder Elektromotor führt die Schneckenwelle schrittweise Vorwärtsbewegungen aus, wobei der geschmolzene Kunststoff über eine Düse in die Spritzgießform gespritzt wird. Dieser Prozess heißt Einspritzen. Nachdem die gesamte Dosis eingespritzt wurde und die vom Bediener eingestellt Zeit abgelaufen ist, beginnt sich die Schneckenwelle zu drehen und transportiert die für das Spritzgießteil benötigte Kunststoffmenge aus dem Einfülltrichter zum vorderen Teil des Schneckenkolbens. Dieser Vorgang wird als Dosierung bezeichnet.

Injection moulding machine 1

Bereich für die Spritzgießform

Ganz allgemein gesagt wird dieser Bereich von zwei massiven Metallplatten gebildet. Eine Platte ist unbeweglich (feste Platte) und immer der Spritzeinheit am nächsten gelegen. Die andere ist eine bewegliche Platte, die dem Öffnen und Schließen der Spritzgießform dient. Zwischen den beiden Platten wird die Matrize befestigt. Die Matrizenhälfte mit der Düse wird auf der festen Platte mithilfe eines Befestigungsringes so positioniert, dass sich diese Düse auf dem gleichen Niveau wie die Düse des Schneckenkolbens befindet..

Injection moulding machine 2

Schließzone

Dieser Teil der Spritzgießmaschine dient dem Schließen und Öffnen (Zyklus) der Spritzgießform. Diese Bewegung wird mithilfe eines Hydraulikzylinders oder beweglicher mechanischer Einheiten ausgeführt.

Hydraulikstation

Die Hydraulikstation gewährleistet den erforderlichen Druck für den Betrieb der einzelnen Einheiten der Spritzgießmaschine.

Spritzgießmaschinen werden hauptsächlich nach ihrer Schließkraft, der Kraft, die zum Schließen des Spritzgießwerkzeuges benötigt wird, kategorisiert. Je größer das herzustellende Kunststoffteil, desto größer muss die Schließkraft der Spritzgießmaschine sein.