Plastikteile dünne Wand

1. Ein Verhältnis von Fließlänge zu Wandstärke (L/T) über 150 kennzeichnet dünnwandiges Spritzgießen. Die Fließlänge bezeichnet die längste Strecke vom Eintritt der Schmelze in die Form bis zur vollständigen Füllung des Formhohlraums.

2. Die Dicke des Kunststoffteils beträgt weniger als 1 mm, und die projizierte Fläche beträgt mehr als 50 cm².

3. Bei scheibenförmigen Kunststoffteilen kann ein Verhältnis von Wandstärke zu Durchmesser von weniger als 0,05 als dünnwandiges Kunststoffteil definiert werden.

LDPE 270 ; HDPE 230 ;PP 250；PS 210；ABS 190；PC 90；PA 170；POM 150；PMMA 150；TPE 150.

Gut fließfähige Kunststoffe wie PP, PS und PE mit einem Viskositätskoeffizienten von 1. Wenn die Wandstärke weniger als oder gleich 0,5 mm beträgt oder das L/T-Verhältnis größer als 150 ist, handelt es sich um ein dünnwandiges Kunststoffteil.

Bei Kunststoffteilen mit geringer Fließfähigkeit ist die Wandstärke durch den Viskositätskoeffizienten N zu teilen. Das Verhältnis von Fließlänge zu Wandstärke beträgt L/T*N. Beispielsweise hat ein aus Polycarbonat gefertigtes Handy-Akkugehäuse eine Fließlänge L = 40 mm, eine Wandstärke T = 0,4 mm und einen Viskositätskoeffizienten N = 2. Das Verhältnis von Fließlänge zu Wandstärke beträgt somit L/T*N = 200.

Die Tabelle zeigt den Viskositätskoeffizienten von Thermoplasten:

1. Plastik sparen, Kosten senken

2. Verkürzte Formzeiten

3. Schafft mehr Platz für das Produkt und erleichtert die Handhabung.

1. Mangelnde Steifigkeit

2. Das Formen ist schwierig

3. Komplizierter Prozess

Dünnwandige Kunststoffteile weisen geringe Wandstärken auf, müssen aber die Anforderungen an Schlagfestigkeit, Oberflächenqualität und Dimensionsstabilität des Produkts sowie die Toleranzen präziser Abmessungen erfüllen und hohen statischen Belastungen standhalten. Daher müssen Steifigkeit, Schlagfestigkeit und Verarbeitbarkeit von Kunststoffteilen bereits im Konstruktionsprozess berücksichtigt werden.

1. Da der Hohlraum der dünnwandigen Kunststoffspritzgussform sehr eng ist und der Schmelzfüllwiderstand groß ist, sollten die Kunststoffteile so gestaltet sein, dass scharfe Ecken vermieden und Perforationen reduziert werden.

2. Dünnwandige Spritzgießverfahren arbeiten mit höheren Drücken, wodurch lokale Schrumpfungen begrenzt werden und somit dickere Verstärkungsrippen realisiert werden können. Bei einer Wandstärke von weniger als 1,00 mm können die Rippen so dick wie die Wand selbst sein. Zusätzlich können kleine Wülste am Außenrand der Innenformteile oder Kunststoffteile angebracht werden.

3. Da die Schrumpfung der dünnwandigen Kunststoffteile gering ist, sollte der Entformungsschrägschnitt der Verstärkungsrippen, Vorsprünge und Kanten erhöht werden.

4. Da die Biegesteifigkeit umgekehrt proportional zur dritten Potenz der Wandstärke ist, nimmt die Steifigkeit mit abnehmender Wandstärke ab. Die einfachste Möglichkeit zur Erhöhung der Steifigkeit von Kunststoffteilen ist die Verwendung von Faserverstärkungen. Die Verbindung von Kunststoffteilen erfolgt mittels Schnappverbindungen, Schraubverbindungen, Ultraschallschweißen und Zweikomponenten-Spritzgießen bei Kombinationsteilen, um mehrere Teile so fest wie ein einzelnes Bauteil zu verbinden.

5. Der letzte zu berücksichtigende Faktor ist die Schlagfestigkeit. Die meisten dünnwandigen Kunststoffteile unterliegen strengen Anforderungen an die Schlagfestigkeit, da das Produkt im Gebrauch unkontrollierbaren Belastungen ausgesetzt sein kann. Es gibt zwei Möglichkeiten, die Schlagfestigkeit zu erhöhen:

• • • Stoßlastübertragung. Die Last kann in die innere Struktur des Kunststoffteils abgeleitet werden. Dadurch wird kein zusätzlicher Platz benötigt und die Form bleibt unverändert. Es ist darauf zu achten, Spannungsspitzen zu vermeiden.
    • Die Außenkonstruktion ist so gestaltet, dass sie den Großteil der Aufprallenergie durch Verformung absorbiert. Diese Konstruktion erfordert mehr Platz, um die inneren Kunststoffteile vor Beschädigungen zu schützen. Spannungsspitzen, wie z. B. scharfe Spalten in der Struktur, sollten vermieden werden.

Aktuell werden für dünnwandige Kunststoffspritzgussverfahren vermehrt Kunststoffe wie PP, ABS, PC/ABS-Mischungen und PA6 eingesetzt. PP-Kunststoffe weisen einen Schmelzpunkt von bis zu 60 g/10 min auf, beispielsweise Moplen RP1086 von Basel. PC/ABS wird häufig verwendet, da PC die Zähigkeit und ABS die Fließfähigkeit vereint – Eigenschaften, die für dünnwandige Kunststoffteile besonders geeignet sind.

Die Erfahrung lehrt uns, dass herkömmliche Spritzgießmaschinen den Anforderungen des Dünnwand-Spritzgießens kaum gerecht werden.

1. Dünnwand-Spritzgießmaschinen benötigen im Allgemeinen kleinere Zylinder als herkömmliche Spritzgießmaschinen. Das Einspritzvolumen beträgt vorzugsweise 35 % bis 75 % des maximalen Einspritzvolumens der Spritzgießmaschine.

2. Spritzgießmaschinen müssen während des gesamten Dünnwand-Spritzgießprozesses mit hochauflösenden Mikroprozessoren gesteuert werden. Druck und Geschwindigkeit müssen gleichzeitig und unabhängig voneinander geregelt werden. Die herkömmliche Methode, bei der die Geschwindigkeit während der Füllphase und der Druck während der Druckregelung gesteuert werden, ist nicht zielführend.

3. Die hydraulische Spritzgießmaschine für Dünnwand-Spritzgießmaschinen ist mit einem Druckspeicher ausgestattet, der den Einspritzvorgang und die Formschließung in kurzen Abständen steuert. Um dem hohen Druck der Spritzgießmaschine standzuhalten, muss die Schließkraft der Schließplatte 7,5–10,5 kg/mm² erreichen. Darüber hinaus trägt die große Form dazu bei, Verformungen zu minimieren, wenn die Wandstärke den Einspritzdruck reduziert.

4. Geschwindigkeit ist einer der Schlüsselfaktoren für das erfolgreiche Spritzgießen dünnwandiger Kunststoffteile. Schnelles Füllen und hoher Druck ermöglichen das Einspritzen des geschmolzenen thermoplastischen Materials in den Formhohlraum mit hoher Geschwindigkeit und verhindern so das Erstarren des Angusses. Wird ein Standard-Kunststoffteil innerhalb von 2 Sekunden gefüllt, reduziert sich die Formdicke um 25 %, wodurch sich die Füllzeit um 50 % auf nur 1 Sekunde verkürzt.

In diesem Artikel haben wir uns mit dünnwandigen Kunststoffteilen beschäftigt. Wir haben die Definition dünnwandiger Kunststoffteile erläutert und ihre Vor- und Nachteile aufgezeigt. Außerdem haben wir erklärt, wie man Rohmaterialien und Spritzgießmaschinen auswählt und welche Konstruktionsanforderungen für dünnwandige Kunststoffteile gelten. Wir hoffen, dass Ihnen diese Informationen weiterhelfen. In den folgenden Artikeln werden wir einige Konstruktionserfahrungen und Beispiele für Spritzgießformen für dünnwandige Kunststoffteile vorstellen.