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Produktentwicklung und Fertigung

Kunststoffspritzguss

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Bild der Spritzgussmaschine

Was versteht man unter Kunststoffspritzguss?

Das Thermoplast-Spritzgussverfahren ist eine Methode für die Fertigung von Formteilen mit großem Volumen anhand von Kunststoffmaterialien. Aufgrund der Zuverlässigkeit und Flexibilität hinsichtlich der Konstruktionsmöglichkeiten kommt das Spritzgussverfahren in vielen Branchen zum Einsatz, darunter: Verpackungen, Konsumgüter und Elektronik, Fahrzeugbau, Medizin und viele mehr.

Welche sind die gängigsten Arten von Spritzgussverfahren?

Das herkömmliche Thermoplast-Spritzgussverfahren kann so modifiziert werden, dass es zur Verbesserung der Teilequalität und zur Erweiterung der Flexibilität hinsichtlich des Teiledesigns beiträgt. Im Folgenden finden Sie einige Beispiele dafür:

  • Für das Gussverfahren mit Duroplastmaterialien sind Wärme bzw. chemische Mittel erforderlich, um Polymerketten miteinander zu verknüpfen.

  • Das Umspritzen ist ein Spritzgussverfahren, bei dem die Materialien übereinander aufgespritzt werden.

  • Hierbei wird der Polymerschmelze am Ende der Spritzphase des Gießens Inertgas unter hohem Druck zugesetzt.

  • Hierunter ist die Einspritzung zweier unterschiedlicher Materialien am selben oder an unterschiedlichen Einspritzpunkten zu verstehen.

  • Hierbei werden physische Treibmittel, chemische Treibmittel (CBA) oder Core-Back-Prozesse zum Auslösen der anfänglichen Verschäumung des Polymers im Werkzeug verwendet.

  • Dies ist eine Formungstechnik zum Herstellen kleiner Komponenten mithilfe von Pulvern. Dabei handelt es sich typischerweise um Keramik (CIM) oder Metalle (MIM) und Bindemittel.

Bild der Werkstückfertigung beim Spritzguss zur Herstellung von Kunststoffteilen

Was sind einige der Vorteile des Spritzgussverfahrens?

Mit dem Spritzgussverfahren lassen sich hohe Stückzahlen eines Teils schneller als mit anderen Fertigungsmethoden herstellen (Bearbeitung oder 3D-Druck). Hohe Präzision und automatisierte Prozesse sorgen für die Herstellbarkeit identischer Teile und senken die Arbeitskosten. Die Anpassung ermöglicht Flexibilität bei der Teilekonstruktion (z. B. eingegossene Einsätze) und den Materialeigenschaften (z. B. Farbe, Klarheit, Stärke und Flexibilität).

Bild eines Kunststoffteils mit Verzug

Welche Herausforderungen können sich beim Spritzgussverfahren ergeben?

Für Bauteilkonstrukteure, Werkzeugmacher und andere Akteure in der Fertigung können sich jeweils eigene Herausforderungen ergeben, die sich letztendlich auf die Qualität der Teile auswirken. Oftmals müssen sie zusammenarbeiten, um die Herausforderung zu bewältigen, sofern dies nicht schon in den frühen Konstruktionsphasen erfolgt ist.

Einige Beispiele für diese Herausforderungen sind Materialabweichungen, Bindenähte, Verzug, lange Zykluszeiten und unvollständige Füllungen von Kavitäten.

Bild einer Füllsimulation für das Moldflow-Spritzgussverfahren

Inwiefern bietet die Simulationssoftware zum Spritzgussverfahren Hilfestellung?

Die Spritzgusssimulation kann Konstrukteuren und Ingenieuren dabei helfen, Risiken schon früh im Konstruktionsprozess zu verstehen und sie zu eliminieren, bevor in vollem Umfang investiert wird. Simulationssoftware bietet Konstrukteuren, Formenbauern und anderen Werkzeugbauspezialisten exakte Lösungen zur digitalen Produktentwicklung und hilft dabei, qualitativ hochwertigere Produkte schneller auf den Markt zu bringen.

Die Moldflow-Simulation kann mit anderen Simulationswerkzeugen kombiniert werden, z. B. für mechanische Belastungen, Schwingungen und Bewegung, numerische Strömungsmechanik (CFD) und Multiphysics, um so einen schnellen, präzisen und innovativen Ansatz für die Lösung der anspruchsvollsten Konstruktionsprobleme zu bieten.

Inwiefern bietet die Moldflow-Simulationssoftware zum Spritzgussverfahren Hilfestellung?

  • Bild von Temperaturschwankungen bei der Kunststoffteilsimulation

    Prognostizieren von Oberflächenbehandlungsfehlern

    Analysieren Sie Füllmuster und die Auswirkungen von Änderungen der Geometrie- und Prozesseinstellungen, beispielsweise Einfallstellen.

  • Bild mit Moldflow-Simulation eines verzogenen Gehäusebauteils

    Prognostizieren und Verhindern von Verzug

    Ermitteln Sie die Ursachen für Verzug und untersuchen Sie dann die Möglichkeiten zum Minimieren oder Korrigieren von Teileverformungen.

  • Bild der Moldflow-Materialdatenbank

    Optimieren von Konstruktionen für den Leichtbau

    Analysieren und vergleichen Sie erweiterte Materialien für Leichtbaumaßnahmen, beispielsweise bei Komponenten für die Automobilbranche.

  • Bild der Moldflow-Simulation mit einem Vergleich der herkömmlichen und konturnahen Kühlung

    Reduzieren der Zykluszeiten für Teile

    Prognostizieren Sie die Kühleffizienz von Teilen. Experimentieren Sie mit dem erweiterten konturnahen Kühlen oder der induktiven Erwärmung, bevor Sie in kostspielige Formen investieren.

Lernen Sie die Spritzguss- und Fertigungssoftware kennen

Ressourcen für die Spritzgusssimulation

  • Lernen Sie die Simulationsmöglichkeiten anhand von Anwendungsfällen, Validierungsberichten und technischen Whitepapers von unserem Expertenteam kennen.

  • Interagieren Sie direkt mit Moldflow Insight-Benutzern und dem Moldflow-Produktteam.

  • Lesen Sie zahlreiche Artikel, unter anderem über Konzepte zum Spritzgussverfahren, Simulationsanleitungen und Fehlerbehebungen.

  • Mit den Beiträgen in diesem Blog mit Schwerpunkt auf der Konstruktion bleiben Sie in Sachen Formensimulation immer auf dem neuesten Stand.

  • Interagieren Sie direkt mit Moldflow Adviser-Benutzern und dem Moldflow-Produktteam.

  • Sehen und lesen Sie, wie die Moldflow-Simulation direkten Einfluss auf die Konstruktion und Fertigung von Produkten genommen hat.

  • Erfahren Sie, wie Sie mit unserer Produktinnovationsplattform Produkte effektiver entwerfen und Produktlebenszyklen verwalten können.

  • Lernen Sie eine Fertigungssoftware kennen, die Ihnen dabei hilft, qualitativ hochwertigere Teile schneller zu bearbeiten, zu drucken, zu prüfen und zu fertigen.

Kostenlose Software zum Spritzgussverfahren

FÜR SCHÜLER, STUDENTEN UND LEHRKRÄFTE

Schüler, Studenten und Lehrkräfte haben möglicherweise Anspruch auf ein kostenloses Abonnement der Spritzguss-Simulationssoftware Moldflow Adviser Ultimate.

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