Das Spritzgießverfahren ist aufgrund seiner Wiederholbarkeit sehr beliebt. Es kann Tausende von identischen Teilen in Sekundenschnelle herstellen. Dabei wird eine Form verwendet, die das geschmolzene Material in die gewünschte Form bringt. Die Form spielt eine wesentliche Rolle im Spritzgussverfahren. Viele Menschen scheinen jedoch keine Ahnung zu haben, wie lange eine Spritzgussform hält.
Man hört oft, dass Spritzgussformen Jahrzehnte halten können. Stimmt das? Interessanterweise hängt die Langlebigkeit einer Form von mehreren Faktoren ab. Sie kann von einigen Monaten bis zu vielen Jahren dauern, je nach diesen Faktoren. In diesem Artikel werde ich auf alle Aspekte der Lebensdauer von Formen eingehen. Also, fangen wir an!
Grundlegender Überblick über Spritzgussformen und ihre Funktionsweise
Bevor wir uns mit dem Lebenszyklus befassen, sollten wir uns den Schimmel aus der Vogelperspektive ansehen.
Die Form ist eine hohle Struktur oder Schale, die aus Hohlräumen besteht. Ihre Form und ihr Design ähneln unserem gewünschten Produkt. Sie ist ein kleiner Block, der mit Material gefüllt und dann zu Teilen geformt werden kann. Die Form besteht aus mehreren internen Komponenteneinschließlich Kufen, einem Kühlsystem und einem Auswurfstift. Sie besteht aus robusten Materialien wie Stahl oder Aluminium.
Zweifellos spielt die Form eine wichtige Rolle im Spritzgießprozess. Ohne sie ist der Spritzgussprozess unvollständig. Lassen Sie uns erörtern, wie das Spritzgießen bei der Herstellung von Teilen eine Rolle spielt. Bei diesem Verfahren wird das geschmolzene Material (Kunststoff) in die Form gefüllt. Das Material kühlt ab, verfestigt sich und nimmt die Form des Werkzeugs an.
Sobald das geschmolzene Material getrocknet ist, wird es mit dem Auswerferstift der Form ausgestoßen. Zur Erinnerung: Die Form besteht aus zwei Hälften. Wenn die Form gefüllt ist, sind die Hälften geschlossen. Wenn ein Teil ausgeworfen werden muss, lassen sich die Formhälften leicht öffnen. Die Herstellung einer Form ist ein komplexer Prozess, da sie aus vielen Komponenten besteht.
Die Form der Gussform muss der Form des zu produzierenden Teils entsprechen. Deshalb wird für den Entwurf der Form eine CAD-Software verwendet. Denken Sie daran, dass Sie für verschiedene Teile mehrere Formen benötigen. Eine Form ist nur einem Teil ähnlich. Die Form sollte haltbar und langlebig sein, damit sie für die Produktion großer Mengen geeignet ist.
Wie lange hält eine Spritzgussform?
Auf diese Frage gibt es keine feste Antwort. Das Leben eines Spritzgussform hängt von mehreren Faktoren ab.
Schimmel kann 5 bis 8 Jahre halten, wenn er nicht häufig benutzt wird. Bei intensiver Nutzung kann die Lebensdauer von Schimmelpilzen jedoch 1 bis 3 Jahre betragen. Denken Sie daran, dass Pflege und regelmäßige Wartung die Lebensdauer der Schimmelpilze verlängern können. Auch das Material der Form hat Einfluss auf ihre Lebensdauer. Stahlformen sind haltbar und halten länger als Aluminiumformen.
Die Lebensdauer von Schimmelpilzen hängt in erster Linie von der Häufigkeit der Verwendung ab. Wenn Sie die Schimmelpilze einmal pro Woche benutzen, werden sie lange Zeit in Ordnung sein. Er nutzt sich nicht so schnell ab. Wenn Sie die Form hingegen den ganzen Tag über häufig benutzen, wird sie sich langsam abnutzen. Denken Sie daran, dass die Form mit geschmolzenem Material gefüllt ist. Dieses Material ist sehr heiß und kann die Form bei jedem Kontakt mit ihr angreifen.
Die folgende Tabelle zeigt die Schimmelpilzarten, ihre Verwendungshäufigkeit und Lebensdauer:
| Form Typ | Häufigkeit der Nutzung | Erwartete Lebensdauer (Zeit) |
| Low-Use-Schimmel | Gelegentlich (wenige Male im Jahr) | 5 bis 8+ Jahre |
| Medium-Use-Schimmel | Wöchentlich oder monatlich | 2 bis 5 Jahre |
| High-Use-Schimmel | Täglich (Massenproduktion) | 6 Monate bis 2 Jahre |
Eine regelmäßige Wartung und Pflege kann jedoch die Lebensdauer der Form verlängern. Zum Beispiel sollten Sie die Form nach jedem Gebrauch reinigen. Ebenso sollten Sie sie über einen längeren Zeitraum der Feuchtigkeit aussetzen, um zu verhindern, dass sie rostet. All diese Vorsichtsmaßnahmen sind zwar nur geringfügig, wirken sich aber positiv auf die Lebensdauer der Schimmelpilze aus. Im Durchschnitt halten Schimmelpilze 3 bis 5 Jahre, wenn sie regelmäßig benutzt werden.
Lebenszyklus von Spritzgussformen: Wie viele Zyklen pro Form?
Die Kenntnis der Gesamtzahl der Schimmelpilzzyklen ist ein besserer Weg, um die Lebensdauer der Form abzuschätzen. Ein Zyklus bezieht sich auf eine einzige Verwendung oder einen einzigen Fall. Sie geben zum Beispiel geschmolzenes Material in eine Form. Das Material verfestigt sich, nimmt die Form der Gussform an und wird dann aus ihr herausgedrückt. Dies ist ein kompletter Schuss.
Im Durchschnitt kann eine Form problemlos 100.000 bis 500.000 Zyklen durchlaufen. Eine Form kann sogar bis zu 1 Million Zyklen in ihrem Leben durchlaufen. Allerdings werden solche Formen aus hochwertigen Stahlmaterialien hergestellt. Darüber hinaus werden sie kontrolliert und regelmäßig und rechtzeitig gewartet.
Wie ich bereits sagte, hängt die Lebensdauer einer Spritzgussform von vielen Faktoren ab. Das Gleiche gilt für die Lebenszyklen von Gussformen. Die Gesellschaft der Kunststoffindustrie (SPI) hat die Schimmelpilze in verschiedene Kategorien eingeteilt. Diese Kategorien basieren auf der Anzahl der Zyklen, die jede Form ermöglicht. Hier ist die Tabelle mit diesen Kategorien:
| Klasse oder Kategorie | Erwartete Lebensdauer (Schüsse) |
| 101 | 1 Million+ |
| 102 | 500.000 - 1 Million |
| 103 | 250,000 - 500,000 |
| 104 | < 100,000 |
| 105 | < 500 |
Die Form der Klasse 101 wird in großem Umfang verwendet. Sie werden aus strapazierfähigen Materialien hergestellt und halten viele Jahre lang. Formen der Klasse 104 sind dagegen weniger haltbar und können nur in kleinerem Maßstab verwendet werden. Denken Sie daran, dass Formen der Klasse 105 Prototypen sind, die zu Testzwecken verwendet werden. Die Formen jeder Klasse bieten eine bestimmte Anzahl von Zyklen.
Lebensdauer von Stahl- und Aluminiumspritzgießwerkzeugen
Stahl ist wesentlich stabiler als Aluminium. Es kann extremem Druck, wiederholter Verwendung und hohen Temperaturen standhalten. Daher sind Formen aus diesem Material sehr haltbar und halten länger. Denken Sie daran, dass Aluminium ein Material ist, dem es an idealer Festigkeit mangelt. Wenn es regelmäßig Druck ausgesetzt wird, kann dieses Material Schaden nehmen.
Daher sind Formen aus Aluminium weniger haltbar und haben eine kürzere Lebensdauer. Auch ihre Abnutzung ist weit verbreitet. Im Allgemeinen beginnen die Aluminiumformen nach 10000 Zyklen, sich zu verschlechtern. Stahlformen können auch nach 500.000 Zyklen noch in gutem Zustand sein. Das Material Stahl ist jedoch kostspielig, was ein Nachteil sein kann.
Hier ist eine Tabelle, die den Vergleich zwischen Stahl- und Aluminiumformen zeigt:
| Stahlform | Aluminium Form |
| Hält 500.000 bis 1 Million+ Zyklen | Hält 5.000 bis 100.000 Zyklen |
| Lebensdauer von 5 bis 10+ Jahren | Lebenserwartung von 1 bis 3 Jahren |
| Teuer im Voraus | Billiger im Voraus |
| Länger in der Herstellung | Schneller in der Herstellung |
| Benötigt fortschrittliche Wartungswerkzeuge | Leichter zu bearbeiten und zu reparieren |
| Langsamere Abkühlung - längere Zykluszeit | Schnelleres Abkühlen - kürzere Zykluszeit |
| Am besten geeignet für die Produktion von Großserien | Am besten geeignet für niedrige bis mittlere Stückzahlen |
Welche Faktoren beeinflussen die Lebensdauer von Spritzgusswerkzeugen?
Wie bereits erwähnt, hängt die Lebensdauer von Formen von verschiedenen Faktoren ab. Wenn Sie diese Faktoren kontrollieren, kann die Lebensdauer der Formen verlängert werden und umgekehrt. Im folgenden Abschnitt werde ich diese Faktoren erläutern:
1- Material der Form
Das Material der Form wirkt sich auf ihre Haltbarkeit und Lebensdauer aus. Im Allgemeinen sind Stahl und Aluminium zwei beliebte Materialien für die Herstellung von Formen. Stahlformen sind sehr haltbar und können über eine Million Zyklen überstehen. Verschiedene Stahlsorten wie P20, P20 und Edelstahl werden für Formen verwendet. Aluminiumformen sind weniger haltbar und können weniger als 100.000 Zyklen aushalten. Ich empfehle, Stahlformen zu wählen, wenn Sie in großem Maßstab produzieren wollen.
2- Formenbau und Qualität
Die Qualität der Form bestimmt ihre Langlebigkeit. Hochwertige Formen sind zum Beispiel glatt und halten länger. Sie verfügen über einen gleichmäßigen Flüssigkeitsstrom in ihren Hohlräumen. Ihr Heiz- und Kühlmechanismus ist sehr effizient. Solche Formen verschleißen nicht so schnell. Formen mit ineffizienten Kühlkanälen bleiben lange Zeit unter Hitze. Ihre Lebensdauer würde sich durch diese übermäßige Hitzeeinwirkung verkürzen. Qualitätsformen mit optimalem Design und richtiger Pflege sind die beste Kombination.
3- Einspritzdruck und Temperatur
Unangemessener Druck und Temperatur können die Lebensdauer von Formen erheblich verkürzen. Denken Sie daran, dass die Form Druck und Temperatur ausgesetzt ist, wenn sie in Spritzgießen. Wenn der Druck in der Form zu hoch ist, kann dies zu Rissen in der Form führen.
Diese Risse dehnen sich mit der Zeit aus und beeinträchtigen die Form. Auch zu niedrige oder zu hohe Temperaturen schaden dem Schimmel. Ist die Temperatur zu hoch, kann sie die Wände und die Oberfläche der Form schwächen. Ist sie zu niedrig, fließt das geschmolzene Material nicht gleichmäßig, was zu einem hohen Druck auf einige Teile der Formen führt.
4- Wartung und Reinigung
Eine ordnungsgemäße Wartung ist ein entscheidender Faktor, der die Lebensdauer einer Form verlängern kann. Wie Sie wissen, ist die Form bei jedem Zyklus hohem Druck, hohen Temperaturen und geschmolzenem Kunststoff ausgesetzt. Das Kunststoffmaterial hinterlässt einige Rückstände in der Form.
Bleiben diese Rückstände unkontrolliert, beeinträchtigen sie die Qualität der Schimmelpilze. Außerdem sollten Schimmelpilze nicht unter feuchten Bedingungen gelagert werden. Wenn Sie irgendwelche Anzeichen von Rost sehen, sollten Sie sofort Maßnahmen ergreifen, um ihn zu entfernen. Ich empfehle dringend, den Auswurfstift zu schmieren. All diese Maßnahmen führen zu einer längeren Lebensdauer der Formen.
5- Geschicklichkeit und Fachwissen des Bedieners
Auch die Fähigkeiten und die Erfahrung des Bedieners spielen eine Rolle bei der Verlängerung der Lebensdauer der Form. Wenn der Bediener nicht geschickt ist, kann er die Form falsch handhaben. In der Regel passen die Bediener die Temperatur, den Druck und andere Parameter nach Bedarf an.
Wenn diese Einstellung falsch ist, wird die Form rauen Bedingungen ausgesetzt. Dadurch wird die Lebensdauer der Form erheblich beeinträchtigt. Angenommen, der Bediener drückt das Teil aus der Form, ohne einen Auswerferstift zu verwenden. Dies kann zu Schäden an den inneren Teilen der Form führen. Daher trägt ein geschickter Bediener dazu bei, die Lebensdauer der Formen zu verlängern.
6- Umweltbedingungen
Schimmelpilze, die schlechten Umweltbedingungen ausgesetzt sind, sind im Allgemeinen weniger haltbar. Sie nutzen sich also schnell ab. Selbst Formen aus hochwertigem Stahlmaterial können in ungünstigen Umgebungen nicht gedeihen.
Wenn die Form weiterhin Feuchtigkeit ausgesetzt ist, kann sie rosten. Manche Leute behaupten, dass Schimmelpilze aus rostfreiem Stahl rostbeständig sind, was tatsächlich stimmt. Wenn sie jedoch ständig Feuchtigkeit ausgesetzt sind, kann die Form trotzdem rosten. Ich empfehle dringend, die Form an einem trockenen Ort zu lagern. Außerdem sollten Sie verhindern, dass andere Verunreinigungen mit der Form in Berührung kommen.
Wie pflegt man Spritzgussformen, um ihre Lebensdauer zu verlängern?
In der Regel halten Schimmelpilze unter extremen Nutzungsbedingungen 1 bis 3 Jahre lang. Wenn Sie sich jedoch um sie kümmern, kann ihre Lebensdauer sogar auf bis zu 10 Jahre verlängert werden. Hier sind einige wichtige Tipps, die Ihnen helfen werden, die Lebensdauer der Schimmelpilze zu verlängern:
- Reinigen Sie zunächst die Form nach jedem Zyklus. Dadurch wird verhindert, dass sich Kunststoff- oder Gummirückstände ablagern.
- Die Form besteht aus vielen Innenteilen. Dazu gehören u. a. Auswerferstifte, Schieber und bewegliche Kerne. Sie sollten alle diese Teile geschmiert halten, um einen reibungslosen Betrieb zu gewährleisten.
- Die Form verfügt über Kühlkanäle, die das Wasser leiten. Sie sollten diese Kanäle sauber halten, damit das Wasser reibungslos fließen kann. Dadurch wird die Form auf einer optimalen Temperatur gehalten.
- Wenn der Schimmelpilz über einen längeren Zeitraum Feuchtigkeit ausgesetzt ist, kann er sich verfärben und ein rostiges Aussehen annehmen. Daher ist es am besten, die Form an einem trockenen Ort aufzubewahren. Außerdem können Sie die Form mit einem Farbanstrich vor Korrosion schützen. Als Vorsichtsmaßnahme können Sie die Form auch mit Rostschutzspray behandeln.
- Regelmäßige Inspektionen sind wichtig, da Sie so über den Zustand der Form informiert sind. Prüfen Sie die Form nach jedem Gebrauch auf Anzeichen von Schäden, wie z. B. Umhüllungen, Risse oder Defekte. Ist dies der Fall, sollten Sie sofort handeln und den Mangel beseitigen. Eine regelmäßige Inspektion trägt dazu bei, die Form über einen längeren Zeitraum in gutem Zustand zu erhalten.
Schlussfolgerung
Die Form spielt beim Spritzgussverfahren eine entscheidende Rolle. Eine haltbare und langlebige Form macht das Verfahren kostengünstiger und umgekehrt. Im Allgemeinen kann ein hochwertiges Produkt 5 bis 6 Jahre lang halten, wenn es gut gewartet wird. In seiner Lebenszeit kann es etwa 500000 Zyklen durchlaufen.
Denken Sie daran: Wenn Sie Schimmel nicht pflegen, kann er schnell verfallen. Warum? Weil sie bei jedem Zyklus extremer Hitze und Druck ausgesetzt ist. Mehrere Faktoren beeinflussen die Lebensdauer einer Spritzgussform. Dazu gehören das Material der Form, die Konstruktion und die allgemeine Wartung. Im letzten Abschnitt finden Sie außerdem einige praktische Tipps, die dazu beitragen, die Lebensdauer von Spritzgießwerkzeugen zu verlängern.