Hersteller von dünnwandigen Formen und dünnwandigen Einwegwerkzeugen in China

Form für dünnwandige Behälter

Wie man Dünnwandspritzgießen betreibt

Nach den Industriestandards haben dünnwandige Teile aus technischen Harzen eine Wandstärke zwischen 0,5 mm und 1 mm und ein Verhältnis von Volumenstromlänge zu Wandstärke von mehr als 75. 

Amorphe Harze, wie z. B. Polycarbonatstellen diese Definition in Frage, insbesondere wenn sie als technische Verbundwerkstoffe verwendet werden. Da ein dünnerer Wandabschnitt die Wärme während des Einspritzens schnell ableitet, ändern sich die Regeln für die Verarbeitung, die Werkzeugkonstruktion und das Teiledesign. Aus diesem Grund beträgt der Fülldruck bis zu 15.000-35.000 psi (100-240 MPa) und die Füllzeit bis zu 0,75 Sekunden.

Aufgrund der hohen Fülldrücke, die für kurze Zeiträume angewendet werden, muss die Werkzeugausrüstung in der Lage sein

• Für das Einspritzen und Schließen werden Pumpen mit hohem Drehmoment und Druckspeicher benötigt. Die Schließkraft kann 4-6 Tonnen/Zoll2 bei Fülldrücken von 200 MPa (30.000 psi) betragen.
• Hochpräzise Sensoren für die Steuerung von Hydrauliksystemen.
• Leistungsstarke Maschinen, deren Platten dick genug sind, um Durchbiegungen von nur 0,0005″ (0,013 mm) zu verhindern.
• Die Schusskapazität kann durch Verwendung eines kleineren Laufs auf 40-70% begrenzt werden.

Werkzeuge werden durch hohen Druck auf folgende Weise beeinflusst

• Die Anzahl der Stützpfeiler und die Dicke der Platte(n) müssen erhöht werden, um eine Durchbiegung des Werkzeugs zu verhindern.
• Die Verschiebung von Hohlraum und Kern muss weiter erforscht werden. Möglicherweise muss der Kern verriegelt werden, um ein Verrutschen zu verhindern.
• Belüftung erhöht werden muss. Entlüftungsöffnungen können schnellere Füllgeschwindigkeiten ermöglichen.
• Neben zahlreichen großen Anschnitten erleichtert ein Schmelzezufuhrsystem mit hohem Durchsatz die Befüllung.
• A Heißkanalsystem ist fast unerlässlich.
• Es muss gehärteter Werkzeugstahl von höchster Qualität verwendet werden.
• Um den Auswurf der Teile zu erleichtern, sollten die Auswerferstifte einen großen und zahlreichen Durchmesser haben (2x normal). Der Auswurf der Teile wird durch reibungsarme Beschichtungen verbessert.
• Es ist wichtig, dass das gesamte Werkzeug eine gleichmäßige Wärmeausdehnung hat. 

Stahl für dünnwandige Formen

Bei dünnwandigen Formen sollte auch das Stahlmaterial sorgfältig ausgewählt werden.

Wir empfehlen mindestens 718 Stahl für dünnwandige Formen etwa 800 Tausend.

Wenn eine Hochglanzoberfläche erforderlich ist, H-13(DIN 1.2344) Stahl wird empfohlen.

Die Kunststoffform Die Lebensdauer beträgt 1-3 Millionen, und auch die Oberfläche des Produkts bleibt unverändert.

P20-Stahl wird häufig für den normalen Formenbau verwendet, aber die Form muss wegen des höheren Drucks beim dünnwandigen Spritzguss sehr stabil sein.

H-13 (DIN 1.2344) und andere harte Stähle bieten einen zusätzlichen Sicherheitsfaktor für dünnwandige Formen.

Die Kosten der dünnwandigen H13-Form können jedoch höher sein als die der Standardform 30%-40%.

Die höheren Kosten werden in der Regel durch eine höhere Produktionsleistung ausgeglichen.

Auf der anderen Seite werden wir eine Berylliumkupfer Einlage oben auf dem Kern, mit einer Tiefe von etwa 40 mm, die eine bessere Kühlung zur Verkürzung der Zykluszeit und ermöglichen es den Kunden, so schnell wie möglich mehr Produkte herzustellen.

Was das Kühlsystem betrifft, haben wir unsere eigenen Ideen.

Der Durchmesser des Kühlkanals und die Anordnung der Wasserwege gewährleisten, dass die dünnwandige Form die beste Kühlwirkung hat. Daher ist die dünnwandige Form, die wir hergestellt haben, von guter Qualität, kurzer Zykluszeit und schneller Lieferzeit.

Wenn Sie qualitativ hochwertige dünnwandige Formen herstellen wollen, suchen Sie nach chinesischen Formenlieferanten, Topworks Kunststoffformunternehmen ist Ihre beste Wahl.

Sie können nicht nur die Qualität der dünnwandigen Form erhalten, sondern auch den besten Service bekommen.

Warum dünnwandige Formen in letzter Zeit immer beliebter werden

Einer der entscheidenden Faktoren für den Erfolg von dünnwandigen Spritzgießen ist seine Geschwindigkeit.

Durch die Anwendung von hohem Druck und schnellem Füllen in den Formhohlraum kann geschmolzener Thermoplast mit hoher Geschwindigkeit in den Hohlraum gespritzt werden, wodurch ein Abkühlen und Erstarren des Anschnitts verhindert wird.

Ein kompletter Spritzgießzyklus kann in zwei Sekunden abgeschlossen werden, wenn die Wandstärke um 25% reduziert werden kann. Dadurch kann die Füllzeit innerhalb einer Sekunde um 50% reduziert werden, wodurch sich die Zykluszeit um eine Sekunde verringert.

Bei einer dünnwandigen Einspritzung muss weniger Material gekühlt werden, weil die Wandstärke reduziert ist.

Mit abnehmender Wanddicke kann der Formzyklus drastisch reduziert werden.

Bei einer vernünftigen Einstellung stören weder der Heißkanal noch das Angusssystem die Verkürzung des Spritzgießzyklus.

Die Spritzgießzyklen werden durch den Einsatz von Heißkanälen auf ein Minimum verkürzt.

Ein Leitfaden für den Erfolg im Dünnwandigen Formenbau

Aufgrund des Bedarfs an kleineren, leichteren Teilen ist dies eine der begehrtesten Fähigkeiten für einen Spritzgießer. Gegenwärtig bezieht sich der Begriff "dünnwandig" auf Bauteile mit einer Wandstärke von weniger als 1 mm. Große Automobilteile gelten als dünn, wenn ihre Wände 2 mm dick sind. Unabhängig von den Umständen erfordern dünnere Wandstärken einen anderen Verarbeitungsansatz: höhere Drücke und Geschwindigkeiten, schnellere Kühlzeiten und eine Änderung des Anschnitt- und Auswerfersystems. Diese Prozessänderungen haben Auswirkungen auf das Werkzeug, die Maschinen und das Teiledesign.

STANDARD VS. DÜNNWANDIGE VERARBEITUNG
Schlüsselfaktoren	Konventionell	Dünnwandig
Typische Wand, mm.	2-3	1.2-2	<1.2
Maschinenpark	Standard	High-End	Benutzerdefiniert
Einspritzen. Druck, psi	9000-14,000	16,000-20,000	20,000-35,000
Hydraulisches System	Standard	Standard	Druckspeicher an Einspritz- und Schließeinheiten. Servo-Ventile.
Kontrollsystem	Standard	Geschlossener Regelkreis für Einspritzgeschwindigkeit, Nachdruck, Dekompressionsgeschwindigkeit, Schneckendrehzahl, Gegendruck und alle Temperaturen.	Wie links, mit einer Auflösung von 0,40 Zoll für die Geschwindigkeit, 14,5 psi für den Druck, 0,004 Zoll für die Position, 0,01 Sekunden für die Zeit, 1 U/min für die Rotation, 0,10 Tonnen für die Klemmkraft und 2° F für die Temperatur.
Verarbeitung
Füllzeit, sec	>2	1-2	0.1-1
Zykluszeit, sec	40-60	20-40	60-20
Werkzeugbau	Standard	Bessere Entlüftung, schwerere Konstruktion, mehr Auswerferstifte, bessere Politur	Extreme Entlüftung, sehr schwere Konstruktion, Formverriegelungen, präzise Oberflächenvorbereitung, umfangreiche Ausstoßfunktionen, Formkosten 30-40% höher als Standard.

Faktoren im Zusammenhang mit Maschinen

Viele dünnwandige Anwendungen können mit Standard-Formmaschinen bearbeitet werden. Diese Maschinen bieten ein viel breiteres Spektrum an Möglichkeiten als die, die noch vor einem Jahrzehnt verfügbar waren. Eine Standardmaschine kann aufgrund von Verbesserungen bei Materialien, Anschnitttechnik und Design dünnere Teile füllen.

Mit abnehmender Wandstärke kann eine speziellere Presse erforderlich werden, die höhere Drücke und Geschwindigkeiten bewältigen kann. Füllzeiten von unter 0,5 Sekunden und Drücke von über 30.000 psi sind bei tragbaren Elektronikteilen mit einer Dicke von weniger als 1 mm üblich. Die Einspritz- und Schließzyklen werden bei Dünnwand-Spritzgießmaschinen häufig von Akkumulatoren angetrieben. Neben vollelektrischen Modellen werden auch immer häufiger hybride hydraulisch/elektrische Modelle eingesetzt.

Beim Schließen unter hohem Druck sollte die Schließkraft mindestens 5-7 Tonnen pro Quadratzoll projizierter Fläche betragen. Bei abnehmender Wandstärke und steigendem Einspritzdruck helfen besonders schwere Platten, die Durchbiegung zu verringern. Bei dünnwandigen Maschinen ist das Verhältnis zwischen Holmabstand und Plattendicke in der Regel 2:1 oder kleiner. Die Regelung der Einspritzgeschwindigkeit, des Transferdrucks und anderer Prozessvariablen kann auch bei hohen Geschwindigkeiten und Drücken mit dünneren Wänden zur Steuerung von Packung und Füllung beitragen.

Große Läufe neigen dazu, ein zu großes Schussvolumen zu haben. Die Schussgröße sollte zwischen 40% und 70% des Fassungsvermögens liegen. Wenn die Teile gründlich auf mögliche Eigenschaftsverluste aufgrund von Materialverschlechterung geprüft werden, kann die Mindestschussgröße bei dünnwandigen Anwendungen auf 20-30% des Fassungsvermögens reduziert werden. Der Benutzer muss vorsichtig sein, da kleinere Schussgrößen zu längeren Verweilzeiten des Materials im Zylinder führen können, wodurch sich dessen Eigenschaften verschlechtern.

Machen Sie Ihre Formen widerstandsfähig!

Eine schnelle Formgebung ist ein Schlüsselfaktor für den Erfolg. Um sicherzustellen, dass geschmolzener Thermoplast in dünneren Kavitäten nicht in ausreichender Geschwindigkeit gefriert, sind eine schnellere Füllung und höhere Drücke erforderlich. Bei einer Verringerung der Dicke um 25% könnte die Zeit, die zum Füllen eines Standardteils benötigt wird, von 2 Sekunden auf nur 1 Sekunde reduziert werden.

Da die Wandstärken abnehmen, haben dünnwandige Formteile den Vorteil, dass sie weniger Kühlmaterial benötigen. Eine Reduzierung der Wandstärke kann 50% an Zykluszeiten einsparen. Das Management der Schmelzezufuhr kann verhindern, dass Angüsse und Angusskanäle die Zykluszeitvorteile schmälern. Beim Dünnwand-Spritzgießen werden häufig beheizte Anguss- und Angussbuchsen verwendet, um die Zykluszeit zu minimieren.

Es ist auch wichtig, das Material der Form zu berücksichtigen. Bei konventionellen Anwendungen wird üblicherweise P20-Stahl verwendet, aber Formen für das Dünnwandgießen müssen so gebaut sein, dass sie den höheren Drücken standhalten. Ein dünnwandiges Werkzeug aus H-13 oder einem anderen zähen Stahl ist sicherer. Wenn geschmolzener Kunststoff mit hoher Geschwindigkeit in die Kavität gespritzt wird, wird die Form schneller verschleißen, wenn Sie ein Material wählen, das dies nicht zulässt).

Trotzdem kosten robuste Werkzeuge mehr als Standardformen, vielleicht sogar 30% bis 40% mehr. Die höhere Produktivität gleicht diese Kosten jedoch häufig aus. Sie wird häufig zur Senkung der Werkzeugkosten nach dem Dünnwandkonzept eingesetzt. Eine Produktivitätssteigerung um 100% kann den Bedarf an Formen verringern und langfristig Geld sparen.

Die folgenden Tipps können Ihnen bei der Konstruktion dünnwandiger Werkzeuge helfen:

• Verwenden Sie bei aggressiven, dünnwandigen Anwendungen einen härteren Stahl als P20, insbesondere wenn Sie mit hohem Verschleiß und Erosion rechnen. Schiebereinsätze aus H-13-Stahl und D-2-Stahl sind sehr effektiv.
• Eine ineinander greifende Form kann Biegungen und Ausrichtungsfehler verhindern.
• Teleskopierte Kerne können das Risiko von Kernverschiebungen und -brüchen verringern.
• Legen Sie dickere Stützplatten (oft 2 bis 3 Zoll dick) zusammen mit vorgespannten Pfeilern (normalerweise 0,005 Zoll) unter die Hohlräume und Angüsse.
• Verringern Sie das Eindrücken von Stiften, indem Sie größere und mehr Auswerferstifte als bei herkömmlichen Formen verwenden.
• Platzieren Sie Ärmel und Klingen strategisch.
• Wenn Ringe und Rippen mit Diamant Nr. 2 poliert werden, werden Klebeprobleme beseitigt. Die Formtrennung kann auch durch Nickel-PTFE-Oberflächenbehandlungen verbessert werden.
• Zusätzlich zur Entlüftung entlang der Trennfuge um 30% der Trennfuge sind auch belüftete Kernstifte und Auswerferstifte zur Erleichterung der Entlüftung erhältlich. Entlüftungen sind in der Regel zwischen 0,0008 und 0,0012 Zoll tief und 0,200 bis 0,0400 Zoll breit. 
• Die Trennlinie muss normalerweise nicht mit einem O-Ring abgedichtet werden, aber einige Verarbeiter tun dies, um ein Vakuum im Hohlraum zu erzeugen, damit das Gas entweichen kann.
• Mit zunehmender Einspritzgeschwindigkeit verringern Anschnitte, die größer als die Nennwände sind, die Materialscherung und den Anschnittverschleiß und sorgen für eine gute Packung, indem sie das Abfrieren verhindern, bevor es auftritt.
• Für Anschnitte mit hohem Einspritzdruck ist normalerweise eine Rockwellhärte (Rc) von 55 oder mehr erforderlich.
• Um die Spannungen am Anschnitt zu verringern, das Füllen zu erleichtern und eine Beschädigung des Teils beim Entformen zu vermeiden, sollten Anschnittvertiefungen verwendet werden, wenn direkt auf eine dünne Wand mit einem Anguss, einer Nadelspitze oder einem Heißabwurf angespritzt wird.
• Es ist möglich, den Druckverlust in Kanalsystemen durch die Verwendung von Heißkanalverteilern zu verringern, aber diese müssen mindestens einen Durchmesser von 0,5 Zoll haben. Sie sollten glatte Innenkanäle ohne tote Zonen haben. In den Verteilern sollten keine Heizungen vorhanden sein. Die gegebenenfalls verwendeten Ventilschieber dürfen nicht einschränkend wirken und müssen stark genug sein, um hohe Drücke zu bewältigen.

Außerdem sind dünnwandige Anwendungen mit kritischeren Kühlungsproblemen verbunden. Bedenken Sie Folgendes:

• Die Werkzeugoberflächentemperaturen sollten so gleichmäßig wie möglich sein, indem Kühlleitungen ohne Schleifen direkt in den Kern- und Kavitätenblöcken angebracht werden.
• Um den Stahl auf der gewünschten Temperatur zu halten, sollten Sie die Kühlmitteltemperatur nicht verringern, sondern den Kühlmitteldurchfluss durch das Werkzeug erhöhen. Es wird empfohlen, dass die Temperaturdifferenz der Kühlflüssigkeit zwischen Vor- und Rücklauf nicht mehr als 6° oder 10° F beträgt.