Das Spritzgießverfahren ist aufgrund seiner Kosteneffizienz und Wiederholbarkeit sehr beliebt. Oder? Wie gut das Produkt ist, das mit diesem Verfahren hergestellt wird, hängt jedoch von der verwendeten Form ab. Eine Form mit den falschen Abmessungen führt zu minderwertigen Produkten. Es stellt sich jedoch die Frage, wie man eine Spritzgussform perfekt dimensionieren kann.
Die Herstellung von Formen scheint eine einfache Aufgabe zu sein. Es handelt sich jedoch um einen der schwierigsten Prozesse, und kleine Fehler können die Qualität der Form ruinieren. Ist die Form fehlerhaft, ist sie unbrauchbar und wird weggeworfen, was die Hersteller zusätzliches Geld kostet. In diesem Artikel erkläre ich, wie eine qualitativ hochwertige Form hergestellt werden kann. Also, fangen wir an!
Grundlagen der Spritzgussform und ihre Bedeutung
Bevor wir den Herstellungsprozess erörtern, sollten wir zunächst wissen, was eine Form ist!
Eine Spritzgussform ist ein Hohlkörper mit zwei Hälften. Im Inneren des Hohlkörpers befinden sich Hohlräume und Kanäle. Das geschmolzene Material wird in diese Hohlräume gefüllt. Die Kanäle im Inneren der Form regulieren den Druck und die Temperatur. Sobald das geschmolzene Material trocknet, nimmt es die Form der Form an und erzeugt das gewünschte Produkt.
Hier entlang, der Hersteller erhält ein Produkt, das der Form des Werkzeugs entspricht. Einfach ausgedrückt ist eine Spritzgussform ein Werkzeug zur Herstellung mehrerer Produkte mit identischer Form. Sie brauchen zum Beispiel eine Handyhülle. In diesem Fall müssen Sie eine Form herstellen, die der gewünschten Form ähnelt. Sobald die Form fertig ist, müssen Sie sie mit geschmolzenem Kunststoff füllen.
Sobald der Kunststoff getrocknet ist, nimmt er die Form einer Gussform an, ähnlich wie bei einer Handyhülle. Mit einer einzigen Form können Sie Hunderte und Millionen von Mobiltelefonhüllen herstellen. Diese Formen sind sehr haltbar und widerstandsfähig gegen extreme Temperaturen und Druck. So können sie über Jahre hinweg in guter Form bleiben und immer wieder verwendet werden.
Die Hersteller verwenden also die Form weiter und stellen identische Produkte in großen Mengen her. Dadurch werden nicht nur ähnliche Produkte angeboten, sondern diese Produkte sind auch preisgünstig. Der Grund dafür ist, dass die Gussformen nur einmal hergestellt werden und wiederholt verwendet werden können. Bei der Herstellung von Massenprodukten fallen keine zusätzlichen Kosten für die Herstellung von Formen an.
Die Form ist keine Maschine, sondern spielt eine Rolle im Herstellungsprozess. Formen arbeiten nicht selbstständig und werden nur zum Einfüllen von geschmolzenen Materialien verwendet. Temperatur, Druck und andere Parameter sorgen für das ordnungsgemäße Funktionieren der Form. Der herausragende Vorteil dieser Werkzeuge ist, dass sie dazu beitragen, Massenprodukte mit identischen Formen zu niedrigen Preisen herzustellen.
Wie werden Spritzgussformen hergestellt? Schritt für Schritt
Haben Sie ein grundlegendes Verständnis von Formen? Ich werde die Grundlagen für diejenigen erklären, die neu im Formenbau sind. Kommen wir zu unserem Hauptthema: wie eine Form hergestellt wird. Im folgenden Abschnitt werde ich die Herstellung von Formen in einfachen Schritten erklären. Fangen wir an!
1- Auswahl der Materialien
Der erste Schritt bei der Herstellung von Formen ist die Auswahl der richtigen Materialien. Es gibt verschiedene Arten von Materialien für die Herstellung von Formen. Die Formen sind unterschiedlichen Drücken und Temperaturen ausgesetzt, daher müssen die gewählten Materialien haltbar und robust sein. Im Allgemeinen sind Aluminium und Stahl beliebte Optionen für die Herstellung einer Spritzgussform.
Stahl ist hochwertig und bietet eine außergewöhnliche Langlebigkeit bei der Verwendung in Formen. Allerdings ist dieses Material teuer, was ein Nachteil ist. Viele Menschen sind der Meinung, dass sich die höheren Preise für Stahl "lohnen". Auf der anderen Seite ist Aluminium eine erschwingliche Alternative zu Stahl, hat aber einige Einschränkungen. Es ist weniger haltbar als Stahl und kann sich schnell abnutzen.
Schnelles Highlight: Die Wahl des Materials hängt von den Bedürfnissen und Anforderungen des Herstellers ab. Ich empfehle, Stahl zu wählen, wenn Sie eine Form für die Herstellung von Tausenden von Produkten benötigen. Eine Aluminiumform eignet sich dagegen für eine kurzfristige Lösung. Denken Sie daran, dass die Verwendung eines dieser Materialien keinen Einfluss auf die Produktqualität hat.
2- Entwurf von Formen
Das Entwerfen der Form ist einer der wichtigsten Schritte. Ein kleiner Fehler in dieser Phase führt zu einer falsch dimensionierten Form. In der Regel haben die Unternehmen spezielle Designer, die sich um den Entwurf der Form kümmern. Der Grund dafür ist, dass Laien beim Entwurf Fehler machen können.
Die Konstrukteure verwenden im Allgemeinen CAM- und CAD-Software, um das 3D-Modell zu erstellen. Zunächst wird mit Hilfe der CAM-Software eine Form erstellt. Dieses Modell ist der gewünschten Form ähnlich. Wenn Sie z. B. eine Handyhülle benötigen, wird das von der CAM-Software erstellte Modell mit der gewünschten Form der Handyhülle identisch sein.
Sobald das Modell erstellt ist, wird es mit der CAD-Software bearbeitet. Diese Software erstellt computergestützte Anweisungen, die die gleiche Form erzeugen. Diese Anweisungen werden in den Computer eingegeben, um das Endprodukt zu erhalten. Denken Sie daran, dass der Formenentwurf sorgfältig ausgewählt werden sollte. Ihr Endprodukt wird dieser Form ähnlich sein.
3- Bearbeitung von Formen
Sobald der Entwurf fertig ist, folgt der nächste Schritt: die Bearbeitung zur Herstellung der Form. In diesem Schritt wird das von Ihnen gewählte Material durch spezielle Bearbeitungstechniken verarbeitet. Für die Herstellung der Form sind zwei Arten der Bearbeitung üblich, und zwar folgende:
- CNC-Bearbeitung
- EDM (Elektroerosionsbearbeitung)
Bei beiden Techniken werden computergestützte Systeme eingesetzt, die eine hervorragende Präzision gewährleisten. Bei CNC-Maschinen wird der CAD-Entwurf (Anweisungen) in den Computer eingegeben. Dann wird die Maschine eingeschaltet. Der Computer verarbeitet die vorgegebenen kodierten Anweisungen. Das Ergebnis ist, dass er den Schneidwerkzeugen befiehlt, sich zu bewegen, um die gewünschte Form zu erzeugen.
Denken Sie daran, dass die Bewegung der Schneidewerkzeuge sehr kontrolliert und automatisiert ist, so dass die Fehlerwahrscheinlichkeit vernachlässigbar ist. Die Schneidewerkzeuge bewegen sich ständig, schneiden und formen das Werkstück (Material). Auf diese Weise erhält man die gewünschte Form (ähnlich wie bei der Eingabe eines Entwurfs in einen Computer). Die Funktionsweise der Funkenerosion ist anders, da hier keine Schneidwerkzeuge verwendet werden.
Stattdessen verwendet es Funken und verbrennt die Materialien gemäß den computergesteuerten Anweisungen. Auf diese Weise werden die Materialien geschnitten und geformt, ohne dass die Schneidwerkzeuge das Werkstück berühren. Diese Bearbeitungstechniken erzeugen die Form der gewünschten Gestalt. Sie können jede dieser beiden Methoden für die Bearbeitung verwenden. Beide sind hervorragend, wenn es um die Präzision der Form geht.
4- Herstellung von Hohlräumen und Kanälen (Anguss, Kufen und Anschnitte)
Bei der Formbearbeitung werden Formhohlräume und Kanäle erzeugt. Zum besseren Verständnis möchte ich die Herstellung dieser Kanäle separat erklären. Hohlräume in der Form sind hohle Strukturen, die bei der Herstellung des Produkts mit geschmolzenem Material gefüllt werden. Kanäle sind Wege, durch die Flüssigkeiten in die Kavitäten fließen.
Kanäle haben verschiedene Teile, die wie folgt aussehen:
- Anguss: Es ist der Ausgangspunkt von Kanälen und kann als Eingang für geschmolzene Materialien bezeichnet werden.
- Läufer: Dies sind Kanäle oder kleine Röhren im Inneren der Form. Die geschmolzenen Materialien folgen diesen Kanälen, um von einem Punkt zum anderen zu gelangen. So gelangt das geschmolzene Material beispielsweise über die Kanäle in die Hohlräume der Form.
- Pforten: Schieber sind die Stellen, an denen die Flüssigkeit den Kanal verlässt und in die Hohlräume eintritt. Die Flüssigkeit tritt durch die Schieber in den Hohlraum ein und füllt ihn.
Das Design der Form enthält diese Kanäle und Hohlräume. Während der Bearbeitung schneidet die CNC-Maschine das Material aus und entfernt es, um Hohlräume und Kanäle zu schaffen. Die Größe und der Durchmesser der Kanäle müssen beachtet werden. Kleine Fehler in der Kanalgröße können zu Luftblasen und anderen Defekten führen.
5- Einsetzen des Auswerferstifts
Nach der Schaffung von Hohlräumen und Kanälen in der Form wird ein Auswerferstift eingesetzt. Dieser Stift hilft beim Auswerfen des Kunststoffs, der in der Form trocknet. Ohne diesen Auswerfer wäre es unmöglich, das Produkt aus der Form zu nehmen. Der Hersteller bohrt ein kleines Loch in die Form.
An der Bohrung ist ein Auswerferstift angebracht. Die Auswerferplatte ist mit diesem Auswerferstift verbunden.
Denken Sie daran, dass die Auswurfplatte am Boden der Form verbleibt. Der Stift ist mit einer Feder ausgestattet, die seine Bewegung ermöglicht. Folglich bewegt sich die Auswurfplatte durch die Wirkung der Feder. Dadurch wird das (in die Form gefüllte) Produkt ausgestoßen. Beachten Sie, dass einige Hersteller hydraulische Systeme zum Einsetzen der Auswerferstifte verwenden.
6- Polieren und Veredelung
Das Einsetzen des Auswerferstiftes ist der letzte Schritt bei der Herstellung einer Spritzgussform. Diese Form hat jedoch eine raue Oberfläche und ungleichmäßige Kanten, die ihr Aussehen und ihre Beschaffenheit beeinträchtigen. Zum Glätten und Ebenmachen der Oberfläche stehen verschiedene Maschinen zur Verfügung. Etablierte Hersteller verwenden in der Regel CNC-gesteuerte Schleifmaschinen.
Diese Maschinen beseitigen Unebenheiten und glätten die Kanten. Das Polieren ist optional und kann die Ästhetik der Form verbessern. Nach dem Polieren der Oberfläche wird die Form einer Endprüfung unterzogen. Die Unternehmen verfügen über ein Qualitätssicherungs-Team, das die Formen auf verschiedene Parameter hin überprüft. Formen, die die Kriterien des Qualitätssicherungs-Teams erfüllen, werden zugelassen und vice versa.
Schlussfolgerung
Formen sind unverzichtbare Werkzeuge, insbesondere für das Spritzgießverfahren. Sie helfen, Produkte schnell und mit außergewöhnlicher Präzision herzustellen. Mit keinem anderen Verfahren lassen sich identische Produkte so schnell herstellen. Doch wenn es um die Herstellung von Formen geht, haben viele keine Ahnung.
Die Herstellung von Formen ist ein wenig technisch und erfordert ein Verständnis für bestimmte Maschinen. In diesem Artikel habe ich die einfach zu befolgende Herstellung von Spritzgießformen beschrieben. Denken Sie daran, dass die Qualität der Gussform vom Gussformdesign abhängt. Sobald der Entwurf fertig ist, können CNC-gesteuerte Maschinen das Endprodukt präzise herstellen.