Glossar Kunststoffverarbeitung – Schwerpunkt Spritzguss

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Begriff Erklärung
2K-Technologie Für die Kunststoffverarbeitung: Verfahren für die Verarbeitung von mindestens 2 unterschiedlichen Werkstoffen in einer Form. Die gängigen Verfahren dafür sind z. B. das Umsetzverfahren, das Drehplattenverfahren, das Schwenken mit einer Indexplatte und Kernrückzugsverfahren. Besonders gut eignen sich aufgrund der erforderlichen unterschiedlichen Temperaturen in den >Kavitäten die >IsoForm®-Werkzeuge für diese Aufgabe.
Anguss 1) Anguss bei >thermoplastischen Werkstoffen:
Die Stelle, an der die >Kunststoffschmelze vom Zuführsystem (Schnecke, Heißkanal) in die eigentliche Form eintritt. Sie kann als >“Kaltkanal“ oder als >“Heißkanal“ ausgeführt sein. Im Gegensatz zum Kaltkanal sorgt ein Heißkanal dafür, dass die Schmelze auf dem Weg zur Form (>Kavität) keine Temperatur verliert, was das Wandstärken- Fließwegverhältnis positiv beeinflusst. Dennoch ist ein Heißkanal oder eine Heißkanaldüse nur eine mögliche Lösung. Fast immer wird eine automatische Abtrennung des Angusses vom Bauteil gewünscht. So ist die Geometrie des Angusses in einem Kaltverteiler von entscheidender Bedeutung für die spätere Bauteilqualität, denn die Nachdruckdauer und die Materialscherbelastung wirkt sich entsprechend auf die Produktqualität aus. Besonders bewährt haben sich hier die temperierten >HeiNo®-Tunnel-und Kaltverteilerangusselemente, die einen hohen Einfluss auf niedrige >Scherung, maximalen >Nachdruck und einen sauberen Abriss des Angusses haben.
2) Anguss bei vernetzenden Werkstoffen:
Bei vernetzenden Werkstoffen wird die „kalte“ Masse der Kavität möglichst so zugeführt, dass die Vernetzung erst in der „heißen“ Kavität startet. Hier kann und soll der Anguss Scherung (= Wärme) einbringen, um die Vernetzung zu unterstützen. Besonders bewährt haben sich hier die temperierten >HeiNo®-Tunnel- und Verteilerangusselemente.
3) Der Anguss bei metallischen Werkstoffen kann als Steiger oder je nach Verfahren sogar über Düsen zugeführt werden.
Auswerfer Für die Kunststoffverarbeitung: Vorrichtung zur >Entformung des fertigen Kunststoffteils aus der Spritzgießform. Auswerfer können z. B. Stifte oder Hülsen oder Flachauswerfer sein. Auswerfvorrichtungen werden in die bewegliche Seite der Spritzgießform integriert. Besonders bewährt haben sich hier die >HeiNo®-Entlüftungsauswerfer, die zusätzlich zu der Entformung noch eine >Entlüftung der >Kavität ermöglichen. In Verbindung mit >IsoForm®-Werkzeugen können Sie auch ein Vakuum aufbauen.
Auswerferabdruck Für die Kunststoffverarbeitung: Markierung, die ein >Auswerfer auf dem Formteil hinterlässt. Durch entsprechende Korrekturmaßnahmen können Auswerferabdrücke vermieden oder reduziert werden. Grundsätzlich gilt die Regel, stoßend und nicht ziehend zu entformen. Oft sind Bauteile nicht kunststoffgerecht gestaltet und Auswerfer markieren sich in zu dicken Wandstärken ab, die noch nicht erkaltet sind. Genauso gibt es oft noch eine unzureichende >Temperierung im Werkzeug und zu geringe >Entformungsschrägen am Bauteil. Die Temperierung, Füllung und Wandstärkenverhältnisse werden heute anhand von >Spritzgießsimulationen in der Phase der >Produktentwicklung optimiert.
Bauteiloptimierung Für die Kunststoffverarbeitung: Durch konstruktive Änderungen des Kunststoffteiles und Optimierungen des >Spritzgießwerkzeuges (z. B. >Anguss) werden mit Hilfe von >FEM-Berechnungen und >Spritzgießsimulationen Wege gefunden, damit ein vorher nicht optimales Bauteil künftig den Anforderungen standhält. Da Prozesse künftig immer mehr automatisiert werden, ist ein großes Prozessfenster die Grundlage für eine Automatisierbarkeit, die durch FEM- und Spritzgießsimulationen bereits in der >Produktentwicklungsphase stattfinden. Um generell aus nicht stabilen Prozessen zukünftig ein Optimum herauszuholen, kann man mit Varimos® eine weitere Prozessverbesserung erreichen.
Bauteilprüfung Für die Kunststoffverarbeitung: Zerstörende und zerstörungsfreie Verfahren zum Untersuchen, Prüfen und Bewerten eines Bauteils auf seine Qualität. Hier gibt es beispielsweise Sichtprüfungen, wie die >Elektronenstrahlmikroskopie und die >Computertomographie als zerstörungsfrei Methode, die sogar einen Blick in bereits montierte Bauteil für Mess- und Grenzbetrachtungen ermöglicht.
Belagbildung im Werkzeug Für die Kunststoffverarbeitung: Bei der Verarbeitung von Kunststoffen können Ablagerungen im Werkzeug entstehen, die die Bauteilqualität beeinträchtigen. Die Ablagerungen bestehen aus Zersetzungsprodukten des Kunststoffes oder darin enthaltenen Additiven wie Stabilisatoren, flammwidrigen Zusätzen, Antistatika und Treibmitteln oder einfach nur Farbzugaben. Die Belagbildung wird durch eine hohe Massetemperatur, die >Werkstoffscherung (z. B. im >Anguss) und eine schlechte >Werkzeugentlüftung begünstigt. Eine umfassende Entlüftung, z. B. mit Elementen aus dem >HeiNo®-Programm kann hier einfach und kostengünstig Abhilfe schaffen.
Bindenaht Für die Kunststoffverarbeitung: Eine Bindenaht ist ein häufiger Oberflächenfehler von Spritzgießteilen, der auch die Bauteilfestigkeit in diesem Bereich so stark reduzieren kann, dass der Riss an dieser Stelle bereits in der Erkaltungsphase noch auf dem Formkern entstehen kann. Bindenähte entstehen durch das Zusammentreffen von Schmelzefronten, z. B. nach einem Hindernis (z. B. Bohrung). Ist beispielsweise die Temperatur der zusammenlaufenden Fließfronten zu niedrig oder wird hier die Luft eingeschlossen, die vor der Füllung mit Kunststoff in der Form war, kann eine optimale Verschmelzung nicht mehr gewährleistet werden und es kommt durch den >“Dieseleffekt“ zu >Brennern. Überlaufentlüftungseinsätze aus dem >HeiNo®-Programm sind geeignet, um Bindenahtqualitäten (auch mit Glasfaseranteilen!) so weit zu verbessern, dass sie hoch belastbar sind. Die Oberflächenabbildungen werden ebenfalls durch diese Einsätze in Verbindung mit punktuellen konturnahen Temperierungen aus dem HeiNo®-Programm ergänzt.
Blasen im Bauteil Für die Kunststoffverarbeitung: Durch unzureichende >Entlüftung können Luft- oder Gasblasen im Bauteil eingeschlossen oder überflossen werden, die häufig zu mechanischen Schwachstellen und optischen Beeinträchtigungen am Teil führen. Im Gegensatz zu >Lunkern, die ein Vakuum enthalten, entsteht bei Blasen ein Überdruck durch das Einschließen von Luft bzw. Gas. Hier helfen die vielfältigen Entlüftungsmodule aus dem >HeiNo®-Programm und / oder ein qualifiziertes Vakuum in der >Kavität.
BMC BMC-Formmassen gehören zur Gruppe der >Duroplaste und sind thermisch hoch belastbar. Durch Hitze und Druck werden sie im Heiß- oder Spritzpressverfahren geformt und durch chemische Vernetzung unter Energieeintrag in einen unschmelzbaren „harten=Duro- “ Zustand überführt werden. Die erforderlichen hohen Temperaturen zwischen 160°C und 220°C in der konturgebenden Form (>Kavität) werden besonders gut mit der >IsoForm®-Technologie umgesetzt.
Brenner Für die Kunststoffverarbeitung: Kann die Luft nicht schnell genug aus der >Kavität des Werkzeugs entweichen, dann können sich die Spaltprodukte an der Fließfront der Formmasse mit der Luft verbinden und durch den Fülldruck so verdichtet werden, dass eine Selbstzündung (>Diesel-Effekt) erfolgen kann, die zu Brennern am Formteil führt. Eine umfassende >Entlüftung, z. B. mit Elementen aus dem >HeiNo®-Programm kann hier einfach und kostengünstig Abhilfe schaffen.
CFK Carbonfaserverstärkter Kunststoff ist ein hochfester, leichter Kunststoff mit eingebetteten Kohlefasern. Der Einsatz von kohlenstofffaserverstärkten Bauteilen bietet ein großes Einsatzspektrum, da sie hochbelastbar sind. Die Formen für die Verarbeitung erfordern in der Regel ein stark wirksames Vakuum in der >Kavität und eine gute >konturnahe meist sogar zyklusabhängige >Temperierung, wie sie auch bis zu sehr großen Dimensionen in >IsoForm®-Werkzeugen umsetzbar ist. So sind kürzeste Vernetzungszeiten mit gleichmäßiger Temperaturverteilung und geringstem Energieeintrag möglich.
Computertomographie Die von uns angebotene Computertomographie für Bauteile ermöglicht die zerstörungsfreie Analyse und Vermessung von Bauteilen. So können >Lunker, >Vakuole, Einlegeteile und viele innen liegende Kollisionsbetrachtungen analysiert und vermessen werden.
Dieseleffekt Für die Kunststoffverarbeitung: Kann die Luft nicht schnell genug aus der >Kavität des Werkzeugs entweichen, dann können sich die Spaltprodukte an der Fließfront der Formmasse mit der Luft verbinden und durch den Fülldruck so verdichtet werden, dass eine Selbstzündung (Diesel-Effekt) erfolgen kann, die zu >Brennern am Formteil führt. Eine umfassende >Entlüftung, z. B. mit Elementen aus dem >HeiNo®-Programm kann hier einfach und kostengünstig Abhilfe schaffen.
Druckguss Druckguss ist ein industrielles Verfahren für die Serien- oder Massenproduktion von Metallbauteilen. Hierfür kommen in der Regel metallische Werkstoffe mit niedrigem Schmelzpunkt, wie Zink und Aluminium, zum Einsatz. Speziell für den Druckguss-Bereich empfehlen wir, die Formeinsätze mit mehreren >Kavitäten eher aus einer Platte zu fertigen, damit der Steiger eine ununterbrochene Zuführung zum Formnest aufweist. Die in der Regel erforderliche >Temperierung der Werkzeuge auf hohem Niveau erfolgt hier mit geringstem Energieeintrag und hoher Prozessfähigkeit durch >IsoForm®-Werkzeuge.
Duroplast Duroplaste (oder Duromere) sind Kunststoffe, die durch chemische Reaktion unter Energiezuführung zu einem engmaschigen Gitternetz aushärten, was ihnen eine hohe Härte bei relativ geringer Dehnung verleiht. Die Erstarrung ist nicht umkehrbar, so dass sich Duroplaste nicht aufschmelzen lassen und spröde sind. Zu den Duroplasten gehören z. B. Phenolharze, Melaminharze oder Polyurethane. Die erforderlichen hohen Temperaturen an der Formkonturoberfläche zwischen 160°C und 220°C in der konturgebenden Form (>Kavität) werden besonders gut mit der >IsoForm®-Technologie umgesetzt.
Einfallstellen Für die Kunststoffverarbeitung: Einfallstellen entstehen aufgrund von Volumenkontraktionen am Formteil und treten typischerweise in den Bereichen von Materialanhäufungen und Rippen, an Wanddickensprüngen und Domen auf, wenn das Bauteil nicht kunststoffgerecht ausgelegt wurde. Ein großes Prozessfenster für die spätere Fertigung ist nur dann möglich, wenn in der Phase der >Produktentwicklung qualifizierte >Spritzgießsimulationen und >FEM-Berechnungen eine wirkliche >Bauteiloptimierung ermöglicht haben.
Einspritzdüse Für die Kunststoffverarbeitung: Teil der Maschine mit sich verengendem Querschnitt, durch das die >Schmelze von der Spritzgießmaschine in das Formwerkzeug eingebracht wird. Die Einspritzdüsen gibt es als >Kalt – und >Heißkanalsysteme.
Elastomer Elastomere zeichnen sich dadurch aus, dass sie sich bereits bei geringer Krafteinwirkung dehnen und biegen lassen und danach wieder ihre ursprüngliche Form einnehmen. Sie bestehen aus Makromolekülen, die nur durch wenige chemische Vernetzungsbrücken miteinander verbunden sind. Die erforderlichen, meist hohen Temperaturen an der Formkonturoberfläche zwischen 160°C und 220°C in der konturgebenden Form (>Kavität) werden besonders gut mit der >IsoForm®-Technologie umgesetzt.
Elastomerformen Werkzeuge, in denen >Elastomere verarbeitet werden. Die Ansprüche hinsichtlich Dichtigkeit der Formtrennung und >Temperierung sind hier in der Regel höher als bei >Thermoplastwerkzeugen. Auch hier werden >konturnahe Temperierung bis zu zyklusabhängigen Temperierungen benötigt, damit die Vernetzung nicht vor der Füllung der kompletten >Kavität startet. Die erforderlichen, meist hohen Temperaturen an der Formkonturoberfläche zwischen 160° und 220°C in der konturgebenden Form (Kavität) werden besonders gut mit der >IsoForm®-Technologie umgesetzt.
Elektronenstrahl-mikroskopie Die Elektronenstrahlmikroskopie ist ein Prüfverfahren, bei dem durch das Richten eines Elektronenstrahls auf eine Probe und Erfassen eines Ergebnisses die Wechselwirkung des Elektronenstrahls mit der Probe Rückschlüsse auf die Bauteilqualität gezogen werden können. Die Elektronenstrahlmikroskopie dient primär der zerstörungsfreien Analyse von Festkörperoberflächen mit lateraler Auflösung bis zu 1 µm. Das können zum Beispiel Bruchbilder von Bauteilen aus Kunststoff und Metall sein. Damit es nicht zum Bruch kommen kann, empfehlen sich vorherige >FEM-Berechnungen der Bauteile und des Werkzeuges.
Energieeffizienz Für die Kunststoffverarbeitung: Maschinen, Temperiergeräte und Formwerkzeuge in der Kunststoffverarbeitung benötigen viel Energie für eine  prozesssichere Fertigung. Effizienzsteigerungen durch unterschiedliche Maßnahmen sind heute ein wichtiger Aspekt für einen nachhaltigen Ansatz, der ein Unternehmen zukunftsfähig macht. Das >IsoForm®-Konzept reduziert den Energiebedarf des Werkzeugs oft um mehr als 90% und sorgt so für einen prozesssichere und energieeffizientere Produktion mit geringsten Zykluszeiten.
Entformung Für die Kunststoffverarbeitung: Ablösen des Formteils von der Werkzeugwand und dessen Auswerfen aus dem geöffneten Werkzeug nach abgeschlossenem >Spritzgussvorgang. Besonders bewährt haben sich hier die >HeiNo®-Entlüftungsauswerfer, die zusätzlich zu der Entformung noch eine >Entlüftung der >Kavität ermöglichen. In Verbindung mit >IsoForm®-Werkzeugen können Sie auch ein Vakuum aufbauen.
Entformungsriefen Für die Kunststoffverarbeitung: Riefen oder Kratzer können an der Formteiloberfläche entstehen, z. B. wenn das Werkzeug keine ausreichenden >Entformungsschrägen aufweist oder bereits im Bereich der Formtrennung durch unzureichende Auslegung der Formtrennung >Grat entstanden ist. Die Entformungsschrägen werden werkstoff- und oberflächenabhängig bestimmt. Amorphe Werkstoffe benötigen in der Regel z. B. im Bereich von Rippen eine größere Entformschräge als teilkristalline Werkstoffe, da sie weniger aus der Rippe herausschwinden.
Entformungsschräge Für die Kunststoffverarbeitung: Entformungsschrägen werden für die Entformbarkeit des spritzgegossenen Bauteils aus dem Werkzeug benötigt, da das Bauteil während der Abkühlung auf die Werkzeugteile aufschwindet und daher ohne Entformungsschrägen beim Auswerfen Formteilfehler wie Kratzer oder Riefen entstehen können oder das Bauteil gar nicht entformbar wird. Die Entformungsschrägen werden werkstoff- und oberflächenabhängig bestimmt. Amorphe Werkstoffe benötigen in der Regel z. B. im Bereich von Rippen eine größere Entformschräge als teilkristalline Werkstoffe, da sie weniger aus der Rippe herausschwinden.
Entlüftung Für die Kunststoffverarbeitung: Bevor die Masse (z. B. Kunststoff) die >Kavität einer Form ausfüllen kann, befindet sich darin Luft, die aus der Kavität verdrängt werden muss. Kann die Luft nicht schnell genug entweichen, dann wird sie von der >Schmelze unterlaufen oder es verbinden sich die Spaltprodukte an der Fließfront der Formmasse mit der Luft und werden durch den Fülldruck so verdichtet, dass eine Selbstzündung (>Diesel-Effekt) erfolgen kann. Das führt dann zu Verbrennungen (>Brenner) am Formteil. Die Fehlstellen durch den >Lufteinschluss sind schon allein ein Problem,
die möglicherweise entstehende dauerhafte Beschädigung des Werkzeuges oder auch nur die >Belagbildung ist dann ein weiteres vermeidbares unerwünschtes Ergebnis. Seit einigen Jahren erfordern v. a. neue Zusätze in Kunststoffen (z. B. Zusätze für verbesserten Brandschutz) eine umfassendere Entlüftung in >Spritzgießwerkzeugen. Die bisherige Entlüftung beschränkte sich meistens auf das Anziehen von Entlüftungsfähnchen am Fließwegende, auf die man heute aus unterschiedlichen Gründen verzichten sollte. Die >HeiNo®-Entlüftungsgeometrien folgen der Vorgehensweise einer umfassenden Entlüftung der Form in und um die Kavität herum. Das Evakuieren einer Kavität, z. B. in >IsoForm®-Werkzeugen ist ebenfalls eine gute Lösung, erfordert aber viele Abdichtungen und ein zusätzliches Equipment. Eine umfassende und intensive Entlüftung, z. B. mit Elementen aus dem HeiNo®-Programm kann hier einfach und kostengünstig Abhilfe schaffen.
Fadenbildung Für die Kunststoffverarbeitung: Formteilfehler, bei dem während der >Entformung der >Anguss nicht sauber abreißt, sondern ein Kunststofffaden aus der Maschinendüse mitgezogen wird. Oft ist er ein Merkmal für eine falsche Auslegung einer Maschinen- oder >Heißkanaldüse. Es kann aber auch auf eine fehlende oder unzureichende thermische Trennung an der Düsenspitze hinweisen. Es sollte unbedingt die für den jeweiligen Kunststoff geeignete Düse verwendet werden.
FEM-Berechnung Mittels FEM (Finite-Elemente-Methode) können Bauteileigenschaften (z. B. aus den Bereichen Festigkeit, Akustik, Dynamik) vor der Herstellung bereits weitestgehend untersucht und analysiert werden. Die Kollisionsbetrachtungen werden über Bewegungsabläufe angestellt und im Nachgang empirisch überprüft. In der Regel schließt man mit einer Referenzberechnung (FEM) von einer bekannten Belastung auf eine neue Situation.
Filmanguss Für die Kunststoffverarbeitung: Der Filmanguss wird insbesondere für flächige Bauteile (Platten usw.) verwendet, um den Quellfluss mit der Ausrichtung und die >Nachdruckwirkung möglichst gleichmäßig wirken zu lassen. Ein breiter Verteilerkanal mit anschließender druckoptimierter Verjüngung sorgen dafür, dass die >Schmelze auf der gesamten Angussbreite gleichmäßig (Quellfluss) in die Form eintritt. Für alle anderen Anwendungen ist diese Art des >Angusses nicht geeignet, da er nur schwer selbstabtrennend ausgeführt werden kann und dann durch unterschiedliche >Schwindung der Angussquerschnitte das Bauteil verzieht.
Filmscharnier Für die Kunststoffverarbeitung: Filmscharniere bestehen aus einer flexiblen, dünnwandigen Gelenkrille zwischen zwei zu verbindenden Teilen. Sie haben keine mechanischen Gelenkteile und tragen damit zu einer kostengünstigen Herstellung von Bauteilen aus PP und PE bei. Durch die dünne Wandstärke im Filmscharnier entsteht die angestrebte Orientierung des Werkstoffes, was zu einer hohen Biegewechselfestigkeit führt, die die Filmscharniere sehr langlebig macht. Besonders bei PP entsteht durch ein anschließendes „Verrecken“ eine noch höhere Belastbarkeit. Filmscharniere müssen in der Regel durch >Spritzgießsimulationen optimiert werden. Es ist zu beachten, dass in der >Kavität hinter dem Scharnier in der Regel kein >Nachdruck wirken kann.
Formdurchbiegung Für die Kunststoffverarbeitung: Die Formplatten und >Einsätze eines Werkzeugs unterliegen äußeren Kräften, die oft in Durchbiegungen resultieren, was wiederum dazu führt, dass das Werkzeug nicht mehr prozesssicher >Gutteile gratfrei liefern kann. Es bildet sich so nicht nur mehr >Grat, das Werkzeug „altert“ (Reduzierung der Standzeit) deutlich schneller. Für >IsoForm®-Werkzeuge wurden Auswerferrahmen gestaltet, die eine maximale Abstützung der Formplatte ermöglichen und so die unerwünschte Durchbiegung stark reduzieren. Hinweis: Die bisher verwendeten Stützsäulen sind in der Regel zur Abstützung auf Durchbiegung eher ungeeignet.
Formeinsatz Für die Kunststoffverarbeitung: Teil des Werkzeuges, das die formgebenden Hohlräume (Kontur) für den Verarbeitungsprozess enthält. In >IsoForm®-Werkzeugen sind die Formeinsätze thermisch vom Werkzeug getrennt, was jede >Temperierung bis hin zu zyklusabhängigen Temperierungen besser und energieeffizienter umsetzbar macht.
Formenbau Für das Spritz- oder Druckgießen sind Formen erforderlich, die in der Regel aufgrund hoher Drücke und Temperaturen aus Metall gefertigt werden. Eine Form, häufig auch als Werkzeug oder >Spritzgießwerkzeug bezeichnet, besteht aus der Gesenkkontur (Außenform) und dem Kern (Innenform). Der entstehende Hohlraum wird als >Kavität bezeichnet. In >IsoForm®-Werkzeugen sind die konturgebenden Bereiche thermisch vom Werkzeug getrennt, was jede >Temperierung bis hin zu zyklusabhängigen Temperierungen besser und energieeffizienter umsetzbar macht.
Formenkonstruktion Die Konstruktion von Werkzeugen oder Formen für >Spritzguss, >Druckguss, Heißpressen, >Elastomerverarbeitung usw. Unsere Werkzeugkonstruktionen erfolgen, wenn gewünscht, nach neuen Überlegungen hinsichtlich energieeffizienter Vorgehensweise mit thermisch isolierten >Kavitäten, die mit den typischen >IsoForm®-Mittenzentrierungen ausgeführt sind. Die >Temperierungen wurden bereits in unseren >Spritzgießsimulationen erprobt und bieten so eine optimale Bauteilqualität mit geringster Zykluszeit und höchstmöglicher >Prozesssicherheit.
Freistrahlbildung Für die Kunststoffverarbeitung: Geht beim Übergang vom >Anguss in die Form die Wandhaftung der >Schmelze, der Quellfluss, verloren, kann es aufgrund eines dadurch entstehenden undefinierten Füllvorganges zu einer schlangenförmigen Markierung auf der Bauteiloberfläche, den  Freistrahlmarkierungen, kommen. Sehr oft vermischt sich hier Kunststoff und Luft, der im Bauteil zu >Schlierenbildung führt. Vielen ist unbekannt, dass dieses Phänomen nicht selten bereits im Bereich des Anguss-Kaltverteilers oder im Bereich des Stangenangusses entsteht.
Gasaußendrucktechnik
(GAT)
Für die Kunststoffverarbeitung: Nach dem vollständigen Einspritzen der >Schmelze in die >Kavität und dem Beginn der >Schwindung des Kunststoffs, wird Gas auf der später nicht sichtbaren Seite des Bauteils zwischen die bereits erstarrte Haut und die Formoberfläche eingeleitet, um ein vollständiges Anliegen der späteren Sichtseite an die Formkontur zu erreichen. Das Gas führt zu einem gleichmäßigen >Nachdruck über eine große Fläche und einem Halten der Artikelkontur in der Formstruktur während der gesamten Kühlzeit, um eine besonders gute Oberflächenqualität zu erhalten.
Achtung: Durch dieses Verfahren reduziert sich möglicherweise die sonst übliche hohe Schwindung und das Teil neigt eher dazu auf der Sichtseite haften zu bleiben! Der Temperaturübergang auf der Sichtseite im Werkzeug ist dann höher! Es handelt sich um eine einfache und relativ leicht umsetzbare Technologie. In >IsoForm®-Werkzeugen sind die konturgebenden Bereiche thermisch vom Werkzeug getrennt, was jede >Temperierung bis hin zu zyklusabhängigen Temperierungen auch hier besser und energieeffizienter umsetzbar macht.
Gasinjektionstechnik (GIT) Für die Kunststoffverarbeitung: Bei der Gasinjektion wird ein Gas (in der Regel Stickstoff) nach der Füllung der >Kavität in die noch bewegliche >Schmelze in vorher definierte Gasführungsquerschnitte injiziert. Man unterscheidet dabei eine Vielzahl von Verfahren mit Teilfüllungen oder bis zu 100%-Füllungen mit und ohne Nebenkavitäten, bevor das Gas injiziert wird. In >IsoForm®-Werkzeugen sind die konturgebenden Bereiche thermisch vom Werkzeug getrennt, was jede >Temperierung bis hin zu zyklusabhängigen Temperierungen auch hier besser und energieeffizienter umsetzbar macht.
Gaskühltechnik 1) Im Kunststoffteil:
Sollen z. B. ovale, gebogene Griffprofile aus Kunststoff erzeugt werden, so können trotz der >Gasinjektion Wandstärkenanhäufungen entstehen, die einen >Verzug bewirken. Das wiederum kann mit der Gaskühltechnik kompensiert werden. Der innen entstehende Hohlraum wird dabei durch das Gas so temperiert, wie auch außen die Wärmeenergie durch die konventionelle >Temperierung abgeführt wird.
2) … als Medium der Temperierung eines >Spritzgießwerkzeuges, dann sind mit Medien, die wir auch von unserem Kühlschrank kennen, auch filigrane, konturgebende Bereiche bis zu einem Durchmesser 1mm gut temperierbar.
3) In >IsoForm®-Werkzeugen sind die konturgebenden Bereiche thermisch vom Werkzeug getrennt, was jede Temperierung bis hin zu zyklusabhängigen Temperierungen auch hier besser und energieeffizienter umsetzbar macht. Somit wird für beide Verfahren 1) und 2) hier eine bessere Voraussetzung geschaffen.
Glanzunterschiede Für die Kunststoffverarbeitung: Da unterschiedlich raue Oberflächen das Licht unterschiedlich reflektieren, können in der Wahrnehmung der Oberflächenqualität leicht Glanzunterschiede erscheinen. Neben der sinnvollen >Bauteiloptimierung des Kunststoffteiles über >Spritzgießsimulationen bieten wir hier auch das richtige Werkzeugsystem >IsoForm® zum Erreichen relativ hoher Oberflächentemperaturen, die eine gleichmäßigere Oberflächenabbildung ermöglichen. Damit die Zykluszeit vertretbar bleibt, wird dann zyklusabhängig temperiert.
Grat Für die Kunststoffverarbeitung: Scharfkantig hervorstehender Rand eines Formteils, der z. B. durch zur große Spalten oder eine zu geringe Schließkraft der Maschine oder durch >Formdurchbiegung entstehen kann. Neben der sinnvollen >Bauteiloptimierung des Kunststoffteiles über >Spritzgießsimulationen bieten wir hier auch das richtige Werkzeugsystem >IsoForm® mit der maximalen Abstützung der formgebenden Bereiche.
Gummi Als Werkstoff Gummi wird vulkanisierter >Kautschuk bezeichnet. Kautschuk kann aus tropischen Pflanzen, v. a. aus dem Kautschukbaum gewonnen werden. Heute wird Kautschuk allerdings meist synthetisch aus Styrol und Butadien oder anderen Kombinationen hergestellt. Die erforderlichen hohen Temperaturen an der Formkonturoberfläche zwischen 160°C und 200°C in der konturgebenden Form (>Kavität) und die thermische Trennung zum >Kaltkanal werden besonders gut mit der >IsoForm®-Technologie umgesetzt.
Gutteil Für die Kunststoffverarbeitung: Bauteil, das nach dem ersten Fertigungsdurchlauf – also ohne Reparaturschritte – ohne Fehler ist. Der >IsoForm®-Weg soll helfen, dass Bauteile aus unverstärkten Formmassen bei der 1. >Musterung Gutteile ausbringen. Dazu gehören viele Maßnahmen von der >Produktoptimierung auf der Grundlage von unseren >Spritzgießsimulationen bis hin zur optimalen >Temperierung in IsoForm®-Werkzeugen. Elemente zur Anspritzung, >Entformung und >Entlüftung finden Sie in den >HeiNo®-Produkten.
HeiNo® Für die Kunststoffverarbeitung: Geschütztes Normalienprogramm mit auf die Aufgabe abgestimmten >Anguss-, >Entlüftungs- und >Temperierelementen in Ergänzung zum >IsoForm®-Konzept. Die zeitlich unbegrenzten Schutzrechte für die Verwendung erwirbt man beim Kauf der >Normalie.
Heißkanal(system) Für die Kunststoffverarbeitung: Als Heißkanal oder Heißkanalsystem wird bei der Kunststoffverarbeitung, v. a. beim >Spritzguss, ein Angusssystem bezeichnet, das gegenüber dem restlichen Spritzgusswerkzeug thermisch isoliert und höher temperiert ist, so dass die >Schmelze im >Anguss fließfähig bleibt. Im Gegensatz zum >Kaltkanal sorgt ein Heißkanal dafür, dass die Schmelze auf dem Weg zur Form (>Kavität) keine Temperatur verliert, was das Wandstärken- Fließwegverhältnis positiv beeinflusst. Dennoch ist ein Heißkanal oder eine Heißkanaldüse nur eine mögliche Lösung.
Fast immer wird eine automatische Abtrennung des Angusses vom Bauteil gewünscht, was am Besten mit Ringspaltdüsen (Punktanguss) in einer kleinen Kalotte oder mit >Nadelverschlussdüsen erreicht wird.
Hofbildung Für die Kunststoffverarbeitung: Die Hofbildung oder >matte Stellen entstehen durch das angussnahe Verspritzen und Verschiebungen einer Materialschicht an der Werkzeugwand aufgrund zu hoher Fließgeschwindigkeiten. Man findet diesen Fehler, der sich durch >Glanzunterschiede und >Schlieren zeigt, im Anschnittbereich. Die Verwendung eines temperierten >HeiNo®->Tunnelanguss mit Angussbremse kann die Hofbildung reduzieren und in vielen Anwendungen ganz beseitigen. Die Angussbremse reduziert die Füllgeschwindigkeit im Anschnittbereich kurzzeitig prozesssicher auf 1/3.
Insert Für die Kunststoffverarbeitung: Unter einem Insert versteht man ein in ein Kunststoffteil eingesetztes Element aus einem anderen Material, z. B. eine metallische Buchse. Meist wird es bereits ins Werkzeug von Hand oder mit einem Roboter eingelegt und dann umspritzt. Bei dem Einlegen von Hand empfehlen sich besonders die >IsoForm®-Werkzeugkonzepte, da dort die Gefahr durch Verletzungen durch die Isolation der konturgebenden Bereiche deutlich geringer ist.
IsoForm® Geschütztes isoliertes Formenkonzept für >Thermoplaste, >Duroplaste, >Elastomere, >Gummiverarbeitung und >Druckguss sowie für die im Zusammenhang mit diesem Konzept entwickelten >HeiNo®-Normalien für die Werkzeugherstellung. Durch Anwendung des Konzeptes sind Energieeinsparungen bis zu 90% und bei deutlich höherer Prozessfähigkeit weitere Qualitätssteigerungen ein Merkmal dieses geschützten Systems. Die zeitlich unbegrenzten Schutzrechte für die Verwendung erwirbt man beim Kauf der >Normalie.
Isolierte Formeinsätze Für die Kunststoffverarbeitung: Bisher versuchte man das ganze Werkzeug so zu temperieren, dass sich ein stabiles Temperaturniveau über das ganze Werkzeug einstellt, damit die Säulen nicht „fressen“. Das vom Konstruktionsbüro Hein geschützte Formenkonzept >IsoForm® ermöglicht die isolierte >Temperierung der Formeinsätze und weiterer konturgebender Bauteile des Werkzeuges. Durch die jeweils mittige Zentrierung mit keramischen Nut-Feder-Verbindungen wird nicht nur eine höhere Genauigkeit in der Zentrierung der Formhälften oder der Einsätze erreicht, sondern auch die thermische Isolation, die ein Temperieren der konturgebenden Bereiche auf hohem Niveau mit wenig Temperieraufwand ermöglicht.
Auch die zyklusabhängige Temperierung ist so einfach umsetzbar. Leckagen zwischen >Formeinsatz und Formträger sind nicht mehr möglich. Säulen gibt es in IsoForm®-Werkzeugen nicht mehr, sie wurden durch Flachführungen ersetzt.
Kalter Pfropfen Für die Kunststoffverarbeitung: Wenn ein Teil der >Schmelze im >Angusssystem oder in der Düse erkaltet und anschließend in die >Kavität eingespritzt wird, kann durch diesen sog. „Kalten Pfropfen“ eine Markierung im Formteil entstehen, enge Querschnitte der Kavität oder im >Tunnelanguss können zugesetzt werden oder >Bindenähte entstehen beim Umspritzen des Pfropfens im Bauteil. Der „kalte Pfropfen“ wird vermieden durch einen >Totkanal, wie er in Kaltverteilernormalien aus dem >HeiNo®-Programm realisiert wurde. Achtung: Der alte Irrglaube, gegenüber dem Stangenanguss oder gegenüber der >Heißkanaldüse müsse eine Krallenbohrung zur Aufnahme oder zum Herausziehen des Angusses und zur Aufnahme des kalten Pfropfens sein, ist falsch. Diese Maßnahme verursacht, genauso wie eine Reststange zum Anspritzen mit einer Ringspaltdüse, nur einen >Freistrahl im Angussbereich, in dem Luft und Kunststoff erst gemischt und dann in die Kavität transportiert wird.
Kaltkanal(system) 1) >Thermoplaste:
Im Gegensatz zum >Heißkanalsystem wird hier keine Wärme zugeführt, um die Schmelzetemperatur des Kunststoffes konstant zu halten. Bei der Verarbeitung von Thermoplasten kann die >Schmelze so im Kaltkanal erstarren und muss vor dem nächsten Schuss ausgeworfen werden. Hier empfehlen sich die Angusselemente aus der >HeiNo®-Normalienbibliothek für geringste >Scherung im Tunnelanschnitt und maximale >Nachdruckwirkung.
2) Vernetzende Werkstoffe: Bei der Herstellung z. B. von >Gummiformteilen kann durch den Kaltkanal der vulkanisierte Abfall erheblich reduziert werden, da das in den Kanälen befindliche noch nicht vulkanisierte Material für die nächste Füllung ansteht. Hier muss dieser Bereich kontrolliert auf einer niedrigen Temperatur mit thermischer Trennung gehalten werden. Die thermische Trennung und die erforderlichen hohen Temperaturen für die Vernetzung an der Formkonturoberfläche zwischen 160°C und 200°C in der konturgebenden Form (>Kavität) werden besonders gut mit der >IsoForm®-Technologie umgesetzt.
Kautschuk Kautschuk bildet die Grundlage für die >Gummiherstellung. Er kann aus tropischen Pflanzen, v. a. aus dem Kautschukbaum gewonnen werden. Heute wird Kautschuk allerdings meist synthetisch aus Styrol und Butadien oder anderen Kombinationen hergestellt. Die erforderlichen hohen Temperaturen an der Formkonturoberfläche zwischen 160° und 200°C in der konturgebenden Form (>Kavität) und die thermische Trennung zum >Kaltkanal werden besonders gut mit der >IsoForm®-Technologie umgesetzt.
Kavität Für die Kunststoffverarbeitung: Mit Kavität wird der Hohlraum eines >Spritzgießwerkzeuges bezeichnet, der die Form und Oberflächenbeschaffenheit des fertigen Spritzgussteils bestimmt. Ein Spritzgießwerkzeug, eine Gummiform oder ein Duroplastwerkzeug hat je nach gewünschter Ausbringung /
Zeiteinheit eine oder mehrere Kavitäten, die in der Regel konturnah temperiert wird. Für prozesssichere Anwendungen eignen sich besonders gut >IsoForm®-Werkzeuge mit isolierten Formeinsätzen.
Konturnahe Temperierung Für die Kunststoffverarbeitung: Die Konstruktion einer konturnahen >Temperierung ist heute effektiv durch viele Verfahren möglich:
1) Für Wassertemperierungen mit >Laserschmelzen, Diffusionsschweissen, >Vakuumlöttechnik z. B. in >IsoForm®-Werkzeugen und mit den >HeiNo®-Temperierumlenkungen, die konventionell eingebracht werden können.
2) Temperierungen mit Gasen werden heute bis zu einem Durchmesser 1 mm im Sackloch umgesetzt. Gerade hier empfiehlt sich die Umsetzung in einem >IsoForm®-Werkzeug, da diese z. B. für die Zuführung von verflüssigten Gasen besonders gut geeignet sind.
Laserschmelzen Für die Kunststoffverarbeitung: Laserschmelzen ist ein Fertigungsverfahren, bei dem der zu verarbeitende Werkstoff in Pulverform in einer dünnen Schicht auf eine Grundplatte oder einem vorbereiteten Formkern aufgebracht wird. Der pulverförmige Werkstoff wird mittels Laserstrahl lokal vollständig aufgeschmolzen und bildet nach der Erstarrung eine feste und bei Bedarf wasserdiffusionsdichte Materialschicht. So können z. B. Formkerne mit konturnaher >Temperierung aus belastbaren Werkzeugstählen (Härte > HRC 54) mit Metallpulver im Laserschmelzverfahren hergestellt werden.
Aufgrund der rauen Oberfläche empfiehlt sich zumindest eine Vernickelung der Bereiche, die einer Wassertemperierung ausgesetzt werden. Noch besser wäre es, wenn die Temperierbohrungen vorher durch Strömungsschleifen geglättet werden.
LSR LSR steht für Liquid Silicone Rubber, also Flüssigsilikon. Flüssigsilikone gehören zur Gruppe der heißvulkanisierenden >Kautschuke. Charakteristisch ist ihre im Vergleich zu Festsilikonen oder >Elastomeren geringe Viskosität bei der Verarbeitung. Aufgrund ihrer Eigenschaften, wie physiologische Unbedenklichkeit sowie Beständigkeit gegen Witterung, Alterung und hohe Temperaturen eignen sich Flüssigsilikone für ein breites Anwendungsspektrum. Die erforderlichen hohen Temperaturen an der Formkonturoberfläche zwischen 160° und 200°C in der konturgebenden Form (>Kavität) und die thermische Trennung zum >Kaltkanal werden besonders gut mit der >IsoForm®-Technologie umgesetzt.
Lufteinschlüsse Für die Kunststoffverarbeitung: Durch unzureichende >Entlüftung kann Luft im Bauteil eingeschlossen werden, was häufig zu mechanischen Schwachstellen am Teil führt. Im Gegensatz zu >Lunkern, die ein Vakuum enthalten, entsteht bei Lufteinschlüssen ein Überdruck durch das Einschließen von Luft. Hier helfen die vielfältigen Entlüftungsmodule aus dem >HeiNo®-Programm und / oder ein qualifiziertes Vakuum in der >Kavität.
Lunker Für die Kunststoffverarbeitung: Lunker oder >Vakuole sind Hohlräume in Bereichen großer Wandstärke eines Formteiles. Diese Hohlräume können während des >Spritzguss-Prozesses aufgrund falscher Temperaturführung oder schlechter >Nachdruckwirkung entstehen und stellen mechanische Schwachstellen dar. Außerdem können Lunker als optischer Mangel auffallen. Im Gegensatz zu >Blasen, die Luft oder Gas enthalten, entsteht bei
Lunkern durch >Schwindung ein Vakuum. Hier empfehlen sich die Angusselemente aus der >HeiNo®-Normalienbibliothek für geringste >Scherung im Tunnelanschnitt und maximale Nachdruckwirkung.
Masterbatch Für die Kunststoffverarbeitung: Masterbatche sind Additive, oftmals Farbmittel, die in polymere Träger eingebunden sind und während der Verarbeitung in andere Kunststoffe eingemischt werden, um die gewünschte Farbe oder Eigenschaft zu erhalten. Dies erhöht die >Prozesssicherheit, da ein Selbsteinmischen oft zu größeren Qualitätsschwankungen führt.
matte Stellen Für die Kunststoffverarbeitung: Die >Hofbildung oder matte Stellen entstehen durch das angussnahe Verspritzen und Verschiebungen einer Materialschicht an der Werkzeugwand aufgrund zu hoher Fließgeschwindigkeiten. Man findet diesen Fehler, der sich durch >Glanzunterschiede und
>Schlieren zeigt, im Anschnittbereich. Die Verwendung eines temperierten >HeiNo®->Tunnelanguss mit Angussbremse kann die Hofbildung reduzieren und in vielen Anwendungen ganz beseitigen. Die Angussbremse reduziert die Füllgeschwindigkeit im Anschnittbereich kurzzeitig prozesssicher auf 1/3.
Musterung Für die Kunststoffverarbeitung: Die Werkzeugmusterung ist das erstmalige Einrichten und Arbeiten mit dem Formwerkzeug auf der Spritzgießmaschine mit dem Kunststoff. Durch eine konsequente und qualifizierte Vorgehensweise in der >Produktentwicklung und >Werkzeugkonstruktion, wie sie durch das >IsoForm®-Konzept beschrieben wird, können >Gutteile oft bereits bei der ersten Musterung mit unverstärkten Werkstoffen und bei der zweiten Musterung mit verstärkten Werkstoffen erreicht werden.
Nachdruck Für die Kunststoffverarbeitung: Druck, der nach dem Einspritzen der >Schmelze während der sog. Nachdruckzeit vom Spritzkolben (Schnecke) auf die Masse ausgeübt wird, damit die Volumenkontraktion der Formmasse im Werkzeug möglichst weitestgehend ausgeglichen werden kann. Damit das möglich wird, ist das Bauteil kunststoff- und werkzeugtechnisch auf der Grundlage von >Spritzgießsimulationen zu optimieren. Bei >Kaltangusssystemen für >Thermoplaste haben sich die >HeiNo®-Angussnormalien für minimale >Scherung und maximale Nachdruckwirkung bewährt.
Nadelverschlusssystem Für die Kunststoffverarbeitung: Nadelverschlusssysteme können im >Heißkanalbereich verwendet werden. Die >Einspritzdüse wird hier direkt nach Ende des >Nachdrucks durch eine Verschlussnadel geschlossen. Ein Vorteil ist die kaum sichtbare Angussmarkierung und der relativ große Füllquerschnitt.
Ein Nachteil ist bei den meisten Systemen ein Totbereich mit >Bindenaht in der Düse, die zu Festigkeitseinbußen oder einer sichtbaren Streifenmarkierung führen kann. Ein weiterer Nachteil ist die reduzierte Nachdruckwirkung, da man schon frühzeitig die Nadel schließen muss, um das davor stehende Material noch in den Artikel zu verbringen.
Negativkorrektur Für die Kunststoffverarbeitung: Stellt sich bei der >Spritzgießsimulation heraus, dass das Bauteil trotz >Bauteiloptimierungen einen relevanten >Verzug aufweisen wird, kann bereits vor der Herstellung des Werkzeuges eine Negativkorrektur durchgeführt werden, damit das Bauteil nach dem >Spritzgussprozess der Sollgeometrie entspricht. Bei der Negativkorrektur wird der 3-D-Datensatz unter Einhalten aller tangentialen Übergänge auf einen Korrekturspline gezogen, der dem Negativ des Verzugsverhaltens entspricht.
Normalie Für die Kunststoffverarbeitung: Normalien sind standardisierte Maschinen- oder Werkzeugelemente, die keiner nationalen oder internationalen Norm unterliegen. Es handelt sich um vereinheitlichte Bauelemente in verschiedenen Ausführungen und Größen für den Werkzeug- und Maschinenbau. Für den >Formenbau gibt es neben anderen Systemen die Normalien aus der >IsoForm®-Baureihe mit energieeffizienten isolierten (auch >wechselbaren) Formeinsätzen und den Normalien für >Kaltangusstechnik, >Entlüftung und >Temperierung aus der >HeiNo®-Baureihe.
Produktentwicklung Für die Kunststoffverarbeitung: Produktentwicklung beginnt mit der Idee zu einem Produkt oder einer ersten technischen Lösung und reicht über die Vorentwicklung und Konstruktion bis zur Markteinführung eines Produkts. In der Phase der Produktentwicklung sollten >Bauteiloptimierung auf der Grundlage von >Spritzgießsimulationen und >FEM-Berechnungen erfolgen.
Prototyping Für die Kunststoffverarbeitung: Prototyping bzw. Prototypenbau ist eine Methode der Entwicklung, die ein frühzeitiges Feedback bezüglich der Eignung eines Lösungsansatzes anhand eines erstellten Modells ermöglicht. Dadurch ist es möglich, Probleme und Änderungswünsche rechtzeitig zu erkennen und mit geringerem Aufwand zu beheben, als wenn die Entwicklung des Produktes oder des Werkzeuges bereits vollständig fertig gestellt worden wäre.
Prozesssicherheit Für die Kunststoffverarbeitung: Zuverlässigkeit eines Produktionsprozesses, bei dem ohne Schwankungen >Gutteile hergestellt werden.
Die >Konstruktion von Werkzeugen oder Formen für >Spritzguss, >Druckguss, Heißpressen, >Elastomerverarbeitung usw. erfolgt im Hinblick auf eine hohe Prozesssicherheit durch >Bauteiloptimierung mit >Spritzgießsimulationen. Prozesse werden mit Varimos® geplant und weiter optimiert. Unsere Werkzeugkonstruktionen erfolgen, wenn gewünscht, nach neuen Überlegungen hinsichtlich energieeffizienter Vorgehensweise mit thermisch isolierten >Kavitäten, die mit den typischen >IsoForm®-Mittenzentrierungen ausgeführt sind. Die >Temperierung wurde bereits in unseren Spritzgießsimulationen erprobt und bieten so eine optimale Bauteilqualität mit geringster Zykluszeit und höchstmöglicher Prozesssicherheit.
Schallplatteneffekt Für die Kunststoffverarbeitung: Der Schallplatteneffekt ist ein Formteilfehler, bei dem die Oberfläche des Formteiles Rillen ähnlich denen einer Schallplatte aufweist. Der Effekt kann beispielsweise auftreten, wenn es bei langsamer Schneckenvorlaufgeschwindigkeit zu wiederkehrenden kurzen Stillständen der Fließfront an der Formnestwand kommt, durch die die Randschicht einfriert und dann von der >Schmelze überströmt wird. In der Regel wird das bereits in der >Produktentwicklungsphase durch die >Bauteiloptimierung unter Einbeziehung der >Angusssituation und der >Temperierung vermieden. Auf dem gleichen Wege kann auch eine spätere Optimierung (mit höheren Kosten!) erfolgen.
Scherung Für die Kunststoffverarbeitung: Unter Scherung versteht man eine Art der Verformung eines Körpers unter Einwirkung einer Kraft, bei der Flächen relativ zueinander verschoben werden. Im >Kunststoffspritzguss wird insbesondere die Scherung im >Angussbereich betrachtet, die je nach Anwendung gewollt oder unerwünscht sein kann. >Tunnelangussgeometrien aus dem >HeiNo®-Programm ermöglichen eine sehr geringe Scherung und eine maximale >Nachdruckwirkung. Für Werkstoffe, die Scherung benötigen, sind andere Geometrien im HeiNo®-Programm.
Schlieren Bei der Verarbeitung von >Thermoplasten können z. B. Luftschlieren, Verbrennungsschlieren, Farbschlieren, Feuchtigkeitsschlieren oder Glasfaserschlieren auftreten. In der Regel wird das bereits in der >Produktentwicklungsphase durch die >Bauteiloptimierung unter Einbeziehung der >Anguss-Situation und der >Temperierung vermieden. Auf dem gleichen Wege kann auch eine spätere Optimierung (mit höheren Kosten!) erfolgen. Die meisten Schlierenbildungen (nicht die durch Feuchtigkeit) können durch die Verwendung der >HeiNo®-Angussnormalien verhindert werden.
Schmelze Der durch Erhitzen verflüssigte oder erweichte Kunststoff, der hier beim >Spritzguss verwendet wird. Er wird über >Heißkanal- oder >Kaltkanalsysteme der >Kavität zugeführt.
schwarze Wolken Für die Kunststoffverarbeitung: Bei hellen Bauteilen können thermische Schädigungen der >Schmelze (Verbrennungen) als dunkle, wolkenartige >Schlieren an der Formteiloberfläche erscheinen. Wenn sie nicht schon im Bereich der Dosierschnecke entstehen, ist meist das >Heißkanalsystem oder der unsachgemäße Einbau oder die unsachgemäße Ansteuerung des Heißkanalsystems dafür verantwortlich.
Schwindung Für die Kunststoffverarbeitung: Beim Abkühlen der >Schmelze zieht sich der Kunststoff zusammen (Volumenkontraktion). Aufgrund unterschiedlicher Wandstärken oder der Orientierung von Füllstoffen (Glasfaser, Kohlefaser) , kann die Schwindung im Bauteil unterschiedlich stark sein. Die Schwindung kann durch die >Spritzgießsimulation berechnet und durch eine geeignete Maßnahmen (z. B. >Nachdruck, Temperatur, Änderung der Anspritzposition) optimiert werden. Meist wird das in der Phase der >Produktentwicklung auf der Grundlage von Spritzgießsimulationen erfolgen.
Die „ SHRINKAGE EXPERT METHOD “, ein Kooperationsprojekt von Simcon kunststofftechnische Software und Konstruktionsbüro Hein, ermöglicht mit methodisch gemessenen Schwindungen und dem dabei ermittelten Verzug für isotrope und anisotrope Werkstoffe nun eine deutlich höhere Genauigkeit der Vorhersagen möglich. Mit den Daten wird das Simulationssystem referenziert und auf der Grundlage der gelieferten Schwindungsdaten können firmeneigene Schwindungs- und Verzugsdatenbanken aufgebaut werden.
Silikon Silikone sind dauerelastische Kunststoffe, die eine hohe Temperaturbeständigkeit, Unlöslichkeit in Wasser und vielen organischen Lösungsmitteln, weitgehende chemische Beständigkeit gegenüber Wasser, Basen und Säuren und eine sehr gute elektrische Isolierfähigkeit aufweisen.
Simulation der Temperierung Für die Kunststoffverarbeitung: Eine qualifizierte >Spritzgießsimulation sollte auch eine Simulation der >Temperierung beinhalten, um für die >Werkzeugkonstruktion alle erforderliche Vorgaben für die Temperierung zu erhalten. Für die weitergehende Optimierung bei grenzwertigen Prozessen mit kleinen Toleranzen hat sich das Varimos® bewährt, dass die Prozesse besonders auch noch an der Spritzgießmaschine optimieren lässt, um z. B. genaue Maße, Oberflächenabbildungen usw. einhaltbar zu machen.
Spannungsrisse Für die Kunststoffverarbeitung: Spannungsrisse stellen ein vorzeitiges Versagen eines Kunststoffteiles dar, verursacht durch innere oder äußere Krafteinwirkung durch Erkaltungsspannungen, Zugspannungen oder unter Einwirkung oberflächenaktiver Substanzen wie Fettsäuren oder Alkohole. In der Phase der >Produktentwicklung sollten >Bauteiloptimierung auf der Grundlage von >Spritzgießsimulationen und >FEM-Berechnungen erfolgen, die auf unterschiedliche Weise Hinweise zur Vermeidung von Spannungsrissen geben.
Spritzgießsimulation Für die Kunststoffverarbeitung: Eine Spritzgießsimulation zeigt den Füllungs- und >Schwindungszustand mit dem Einfluss des Werkzeuges (z. B. >Temperierung) bereits vor der >Werkzeugkonstruktion auf. Durch die Simulation können mögliche Formteilfehler früh erkannt werden. Auf dieser Basis erfolgt dann die qualifizierte und dokumentierte >Bauteiloptimierung.
Spritzgießwerkzeug Ein Spritzgießwerkzeug dient zur Produktion von Kunststoffteilen und besteht aus mehreren Baugruppen und Einzelteilen, vorwiegend aus Stahl. Es kann über eine oder mehrere Trennebenen und mehrere >Kavitäten mit Formkernen pro Trennebene verfügen, so dass mehrere Artikel gleichzeitig in einer Form hergestellt werden können.
Das geschützte isolierte Formenkonzept >IsoForm® für >Thermoplaste, >Duroplaste, >Elastomere, >Gummiverarbeitung und >Druckguss sowie für die im Zusammenhang mit diesem Konzept entwickelten >HeiNo®-Normalien für die Werkzeugherstellung eröffnet das Tor zu einer >Prozesssicherheit auf einem höheren Niveau, als mit konventionellen Systemen. Durch Anwendung des Konzeptes sind Energieeinsparungen bis zu 90% und bei deutlich höherer Prozessfähigkeit weitere Qualitätssteigerungen ein Merkmal dieses Systems. Die zeitlich unbegrenzten Schutzrechte für die Verwendung erwirbt man beim Kauf der >Normalie.
Spritzguss Beim Kunststoff-Spritzgießen werden Formteile unterschiedlichster Form, Größe und Beschaffenheit in großen Stückzahlen hergestellt. Der Kunststoff wird in einer Schnecke plastifiziert (aufgeschmolzen) und über eine Düse unter hohem Druck in das geschlossene Werkzeug eingespritzt. Nach dem Abkühlen des Kunststoffes und Trennung der beiden Werkzeugteile wird das entstandene Spritzgussteil durch Vorrichtungen in der beweglichen Werkzeughälfte (Auswerferseite) ausgeworfen. Anschließend wird das Werkzeug wieder geschlossen und der Zyklus beginnt erneut. Damit das Bauteil füllbar, entformbar und mit geringem >Verzug herstellbar ist, sollte eine >Spritzgießsimulationen mit anschließender >Bauteiloptimierung durchgeführt werden. Für die Umsetzung in einem >Spritzgießwerkzeug empfehlen sich die >IsoForm®-Normalien für eine hohe >Prozesssicherheit und >Energieeffizienz mit optimaler >Temperierung.
Staudruck Für die Kunststoffverarbeitung: Druck, der in der Formmasse im Anspritzaggregat der Spritzgießmaschine wirkt und gegen den die Schnecke der Spritzgießmaschine in der Dosierzeit die >Schmelze fördert.
Technologietag Das Konstruktionsbüro Hein richtet jedes Jahr Ende Februar einen Technologietag für >Produktentwicklung, >Formenbau und Produktion aus, mit 15 Fachvorträgen, bis zu 70 Ausstellern und 550 Fachteilnehmern aus Deutschland sowie aus unseren Nachbarländern. Der Technologietag inspiriert jedes Jahr aufs Neue mit innovativen Technologien und Anwendungen für den Markt und besticht durch den Geist von Kooperation und Kommunikation.
Temperierumlenker Für die Kunststoffverarbeitung: Um runde Querschnitte für Temperierbohrungen leichter umsetzen zu können, gibt es im >HeiNo®-Programm Temperierumlenkeinsätze. Somit kann mit Wasser eine turbulente >Temperierung, die besonders wirksam ist, ohne große Verluste erreicht werden.
Temperierung Für die Kunststoffverarbeitung: Entscheidend für die Qualität eines Spritzgussteiles ist insbesondere die Werkzeugtemperatur. Die optimale Regelung der Temperatur in einem >Spritzgießwerkzeug (Aufheizen, Abkühlen) ist von entscheidender Bedeutung für die spätere Bauteilqualität, da Kunststoffe sehr sensibel auf Temperaturänderungen reagieren. So ist die zyklusabhängige Temperierung dann auch der heutige Stand der Technik. Hier empfehlen sich die >IsoForm®-Werkzeuge mit den ergänzenden >HeiNo®-Normalien für innovative Temperierung bis hin zur zyklusabhängigen Temperierung.
Thermoplast Thermoplaste sind Kunststoffe, die bei Erhöhung der Temperatur nach Überschreiten des Erweichungspunktes schmelzen, sich spritzgießen lassen und nach der Abkühlung wieder erstarren. Dieser Vorgang ist fast beliebig oft wiederholbar und es erfolgt im Gegensatz zu >Duroplasten keine chemische Reaktion beim Verarbeiten. Wichtige Thermoplaste sind z. B. Polyamide, Polystyrole und Polyethylene. Thermoplaste lassen sich optimal in >IsoForm®-Werkzeugen verarbeiten. Für die Anspritzung, >Entlüftung und >Temperierung des Werkzeuges lassen sich optimal die >HeiNo®-Normalien kombinieren.
Totkanal Für die Kunststoffverarbeitung: Wenn ein Teil der >Schmelze im >Angusssystem oder in der Düse erkaltet und anschließend in die >Kavität eingespritzt wird, kann durch den sog. >„Kalten Pfropfen“ eine Markierung im Formteil entstehen, enge Querschnitte der Kavität oder im >Tunnelanguss können zugesetzt werden oder Bindenähte entstehen beim Umspritzen des Pfropfens im Bauteil. Der „kalte Pfropfen“ wird vermieden durch einen Totkanal, wie er in Kaltverteilernormalien aus dem >HeiNo®-Programm realisiert wurde. Achtung: Der alte Irrglaube, gegenüber dem Stangenanguss oder gegenüber der >Heißkanaldüse müsse eine Krallenbohrung zur Aufnahme oder zum Herausziehen des Angusses und zur Aufnahme des kalten Pfropfens sein, ist eben falsch. Diese Maßnahme verursacht genauso, wir eine Reststange zum Anspritzen mit einer Ringspaltdüse nur einen >Freistrahl im Angussbereich, in dem Luft und Kunststoff erst gemischt und dann in die Kavität transportiert wird.
Trouble Shooting Für die Kunststoffverarbeitung: Analyse von Formteilfehlern und das Finden konstruktiver Lösungen zu deren Behebung. Ein Werkzeug für die Eingrenzung der Probleme ist die >Spritzgießsimulation. Da das „trouble shooting“ meist vor Ort beim Kunden an der Maschine erfolgt, ist die Simulation eine gute Vorbereitung auf diesen Termin. Da die Fehlermöglichkeiten groß sind und alle Einflussgrößen in Betracht kommen, ist dafür sehr viel Erfahrung erforderlich. Meist geht aus dieser Analyse hervor, dass man besser präventiv vorgegangen wäre und bereits im Vorfeld vor der Umsetzung im Werkzeug über Simulationen, innovative Werkzeugsysteme (z. B. >IsoForm®) und >Optimierung für ein großes Prozessfenster gesorgt hätte, um jegliches „trouble shooting“ zu vermeiden.
Tunnelanguss Für die Kunststoffverarbeitung: Der Tunnelanguss ist eine Angussvariante, bei der Formteile von der Seite angespritzt werden können. Es handelt sich hier um ein selbst abtrennendes Angusssystem.
>Anguss bei >thermoplastischen Werkstoffen: Die Stelle, an der die >Kunststoffschmelze vom Zuführsystem in die eigentliche >Kavität eintritt. So ist die Geometrie des Angusses in einem Kaltverteiler von entscheidender Bedeutung für die spätere Bauteilqualität, denn die Nachdruckdauer und die Materialscherbelastung wirkt sich entsprechend auf die Produktqualität aus. Besonders bewährt haben sich hier die temperierten >HeiNo®-Tunnel- und Kaltverteilerangusselemente, die einen hohen Einfluss auf niedrige >Scherung, maximalen >Nachdruck und einen sauberen Abriss des Angusses haben.
Vakuole Für die Kunststoffverarbeitung: Vakuole oder >Lunker sind Hohlräume in Bereichen großer Wandstärke eines Formteiles. Diese Hohlräume können während des >Spritzguss-Prozesses aufgrund falscher Temperaturführung oder schlechter >Nachdruckwirkung entstehen und stellen mechanische Schwachstellen dar. Außerdem können Lunker als optischer Mangel auffallen. Im Gegensatz zu >Blasen, die Luft oder Gas Vakuum enthalten, entsteht bei Lunkern durch >Schwindung ein Vakuum. Hier empfehlen sich >Bauteiloptimierung auf der Grundlage von >Spritzgießsimulationen und für die Umsetzung die Angusselemente aus der >HeiNo®-Normalienbibliothek für geringste >Scherung im Tunnelanschnitt und maximale Nachdruckwirkung.
Vakuumlöttechnik Für die Kunststoffverarbeitung: Beim Hart- und Hochtemperaturlöten im Vakuum handelt es sich um ein Fügeverfahren zur Herstellung einer festen und stoffschlüssigen Verbindung. Komplizierte Geometrien und mehrere Verbindungsstellen können dabei gleichzeitig in Plattenbauweise flach übereinander gefügt werden. In der Regel werden vorher die Temperierquerschnitte rund in der Trennung der zu lötenden Platten eingebracht und ergeben später eine optimale, >konturnahe Temperierung mit geringem Druckverlust. Es wird empfohlen die Temperierungen zu vernickeln, um auf lange Zeit eine gleiche Qualität der Temperierleistung zu ermöglichen.
Verzug Für die Kunststoffverarbeitung: Aufgrund unterschiedlicher >Schwindungen im Bauteil entstehen Spannungen, die zu Abweichungen von der gewünschten Zielgeometrie führen. Durch >konstruktive Änderungen des Kunststoffteiles und Optimierungen des >Spritzgießwerkzeuges (z. B. >Anguss) werden mit Hilfe von >Spritzgießsimulationen Wege gefunden, damit ein vorher stark verzogenes Bauteil künftig den Anforderungen an einen geringen Verzug oder eine gewünschte Verzugsrichtung genügt. Da Prozesse künftig immer mehr automatisiert werden, ist ein großes Prozessfenster die Grundlage für eine Automatisierbarkeit, die durch Spritzgießsimulationen bereits in der >Produktentwicklungsphase mit Optimierungsvorschlägen ermöglicht werden. Um generell aus nicht stabilen Prozessen zukünftig ein Optimum herauszuholen, kann man mit Varimos® eine weitere Prozessverbesserung erreichen.
Verzugssimulation Für die Kunststoffverarbeitung: Aufgrund unterschiedlicher >Schwindungen im Bauteil entstehen Spannungen, die zu Abweichungen von der gewünschten Zielgeometrie führen. Durch >konstruktive Änderungen des Kunststoffteiles und Optimierungen des >Spritzgießwerkzeuges (z. B. >Anguss) werden mit Hilfe von >Spritzgießsimulationen Wege gefunden, damit ein vorher stark verzogenes Bauteil künftig den Anforderungen an einen geringen Verzug oder eine gewünschte Verzugsrichtung genügt. Da Prozesse künftig immer mehr automatisiert werden, ist ein großes Prozessfenster die Grundlage für eine Automatisierbarkeit, die durch Spritzgießsimulationen bereits in der >Produktentwicklungsphase mit Optimierungsvorschlägen ermöglicht werden. Um generell aus nicht stabilen Prozessen zukünftig ein Optimum herauszuholen, kann man mit Varimos® eine weitere Prozessverbesserung erreichen.
Wasserinjektionstechnik Für die Kunststoffverarbeitung: Die Wasserinjektionstechnik wird vorwiegend für die Herstellung von Bauteilen aus Kunststoff mit Rohrprofilen genutzt. Grundsätzlich unterscheidet man die Injektion im Nebenkavitätenverfahren oder in der Kombination mit der Teilfüllung, bei der das injizierte Wasser auch die flüssige >Schmelze bis an das Fließwegende treibt. In einem Kooperationsprojekt wurde auch die Wasserinjektion in eine geschlossene  Sacklochkontur so realisiert, dass bei der >Entformung maximal ein Tropfen Wasser am Teil verbleibt. Es ist zu beachten, dass mit Wasser keine Volumenkontraktion (Volumenschwindung) kompensiert werden kann.
Weißbruch Für die Kunststoffverarbeitung: Weißbruch ist die meist unerwünschte Verstreckung eines amorphen Kunststoffes, die sich durch eine Weißfärbung in einzelnen Bereichen manifestiert. Weißbruch stellt eine Vorschädigung des Materials dar und kann der Beginn eines Bruches sein. Die Ursache sind oft zu geringe >Entformschrägen mit nachfolgenden Entformungsproblemen, die zu Weißbruch führen, fehlende Radien an Innenkanten oder unzulässige Belastungen der Bauteile. Die Angst vor der Weißbruchgefahr hat viele Entwickler dazu veranlasst große Innenradien vorzusehen, die dann aber zu >Einfallstellen und weiteren Problemen führen. Das Wichtigste zur Vermeidung dieser Probleme ist eine kunststoffgerechte Artikelentwicklung mit nachfolgender >Bauteiloptimierung auf der Grundlage von >Spritzgießsimulationen.
Werkzeugbau Im Werkzeugbau werden komplexe und kostenintensive Werkzeuge für den >Spritzguss hergestellt. Diese Werkzeuge dienen der kostengünstigen und schnellen Herstellung von Kunststoffprodukten. Die Werkzeuge werden meist mit Hilfe von hochpräzisen und in der Regel CNC- gesteuerten Werkzeugmaschinen hergestellt. Für eine wirtschaftliche Herstellung für den >Formenbau gibt es neben anderen Systemen die >Normalien aus der >IsoForm®-Baureihe mit energieeffizienten, isolierten (auch >wechselbaren) Formeinsätzen und den Normalien für Kaltangusstechnik, >Entlüftung und >Temperierung aus der >HeiNo®-Baureihe.
Werkzeugtemperierung Für die Kunststoffverarbeitung: Entscheidend für die Qualität eines Spritzgussteiles ist insbesondere die Werkzeugtemperatur. Die optimale Regelung der Temperatur in einem >Spritzgießwerkzeug (Aufheizen, Abkühlen) ist von entscheidender Bedeutung für die spätere Bauteilqualität, da Kunststoffe sehr sensibel auf Temperaturänderungen reagieren. So ist die zyklusabhängige >Temperierung dann auch der heutige Stand der Technik. Hier empfehlen sich die >IsoForm®-Werkzeuge mit den ergänzenden >HeiNo®-Normalien für innovative >Temperierung bis hin zur zyklusabhängigen Temperierung.
Werkzeugtrennung Für die Kunststoffverarbeitung: Ein Formwerkzeug muss aus mind. zwei Hälften bestehen, die während des Produktionsprozesses auseinander und wieder zusammen gefahren werden können, um zwischen zwei Spritzzyklen ein fertiges Formteil auszuwerfen. Die Fläche(n), an denen die Hälften aufeinandertreffen, bezeichnet man als Trennung. Die Belastbarkeit und Dichtigkeit der Trennung ergibt sich auch aus deren gleichmäßigen und ausreichend dimensionierten Größe. Hier muss der erforderliche Schließdruck der Spritzgießmaschine mit berücksichtigt werden. Ist der Druck hoch, muss auch die Trennfläche groß sein. Oft werden Trennflächen durch unnötig hohe Schließdrücke massiv beschädigt.
Werkzeugwechseleinsatz Für die Kunststoffverarbeitung: Manche >Spritzgießwerkzeuge werden so ausgelegt, dass die konturgebenden >Einsätze ausgetauscht werden können, wodurch ein schneller Wechsel in der Produktion ermöglicht wird, geringere Werkzeuggesamtkosten entstehen und weniger Lagerkapazität für die unterschiedlichen Werkzeuge erforderlich ist. Das ist auch die Grundlage für eine Just-in time- Lieferung von Kunststoffteilen. Das >IsoForm®-Programm
enthält >Normalienvarianten zum Wechseln von Einsätzen von der Trennebene aus, wobei entweder nur der reine Einsatz oder die ganze Formplatte mit >Auswerfern gewechselt werden können. Immer zeichnen sich diese Werkzeuge durch hohe Variabilität, eine konsequente termische Trennung und eine hohe Prozessfähigkeit bei energieeffizienten Merkmalen mit bis zu 90% Einsparung aus.