Kunststoffspritzguss – typische Formteilfehler: Einfallstellen

Kunststoffteile werden heute zum großen Teil im Spritzgussverfahren hergestellt. Formteilfehler können durch Fehler bei der Herstellung verursacht sein (falsche Parameter). Oft liegen die Ursachen von Fehlern bei Spritzgussteilen aber bereits in der Konstruktion. Lunker, Bindenähte, Schlieren oder Einfallstellen sind typische Fehler. Wie Sie konstruktiv bedingte Formteilfehler vermeiden können, erklären wir hier in unregelmäßigen Abständen.

Einfallstellen bei Spritzgussteilen

Einfallstellen an der Formteiloberfläche sind Vertiefungen im Bereich von Materialanhäufungen. Einfallstellen finden sich häufig bei Wanddickenübergängen und an Stellen mit sehr starken Wandstärken. Durch Schwindungsprozesse während des Abkühlvorgangs kommt es bei starken Wandungen durch das Einfrieren der Randzonen zu Eigenspannungen der Formteilmitte und damit zu einer Einsackung der Außenschicht. Diese Verformungen werden als Einfallstellen bezeichnet.

Verbesserungen können je nach Konstruktion des Spritzgussformteils folgende Maßnahmen bringen:

• Das Wanddicken-Rippen-Verhältnis wird optimiert.
• Masseanhäufungen werden reduziert.
• Die Angussquerschnitte werden vergrößert, um das Nachdrücken von Material zu erleichtern.
• Die Angussanbindungen werden verkürzt bzw. die Düsenbohrung vergrößert.
• Die Anspritzpunkte werden an den großen Wanddicken angesetzt.

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Das weite Feld der Biokunststoffe

Die vielen verschiedenen Arten der "Biokunststoffe" oder biologisch abbaubare Kunststoffe werden oft wenig trennscharf benutzt. Je nach Anwendung unterteilen sie sich in biologisch abbaubare Kunststoffe und die so genannten Biokunststoffe, die aus nachwachsenden Kunststoffen hergestellt sein müssen.

Biologisch abbaubare Kunststoffe
Biologisch abbaubare Kunststoffe zeichnen sich dadurch aus, dass sie durch Mikroorganismen, Hydrolyse und Enzyme im Erdreich abgebaut werden. Man spricht hier auch von kompostierbaren Kunststoffen, die in Bereichen der Landwirtschaft und der Verpackungsmittelindustrie bereits fest etabliert sind. Diese Kunststoffe basieren auf additivierten Polyolefinfolien (PE) oder erdölbasierten Materialien. Die biologische Abbaubarkeit dieser Stärke-Blends oder Polyester ist in der Europäischen Norm EN 13432 festgelegt, welche besagt dass die Kunststoffe innerhalb von 6-10 Wochen in einer Großkompostierung vollständig abgebaut sein müssen.

Echte Biokunststoffe
Ein Teil dieser Gruppe biologisch abbaubarer Kunststoffe gehört zu den Biokunststoffen, die im Gegensatz zu den erdölbasierten Kunststoffen immer aus nachwachsenden Rohstoffen (z.B. Mais) bestehen.

Bioverträgliche Kunststoffe
Im Bereich der Biomedizin werden die bioverträglichen Kunststoffe verwendet. Die eingesetzten Kunststoffe können innerhalb einer definierten Zeit durch körpereigene Macrophagen, Enzyme und Hydrolyse vom Körper abgebaut werden (Bioabbaubarkeit). Bioverträgliche Kunststoffe sind u.a biogene Polymere, Polyglycolide, Polycaprolactone oder Polymilchsäure (Polylactid).

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Wirtschaftsvereinigung Kunststoff (WVK) gegründet

Die neue Wirtschaftsvereinigung Kunststoff (WVK) hat sich Mitte Juni 2009 in Frankfurt gegründet. Der Verband versteht sich als übergreifende Interessenvertretung von Kunststoffproduzenten, Kunststoffverarbeitern und Herstellern von kunststoffverarbeitenden Maschinen und möchte die Interessen der Kunststoffbranche in der öffentlichen Wahrnehmung noch stärker vertreten. Gegründet wurde der WVK von seinen Trägerverbänden Plastics Europe Deutschland, dem Gesamtverband Kunststoffverarbeitende Industrie und dem Fachverband Kunststoff- und Gummimaschinen im VDMA.

Mit einem Umsatz von über ca. 84 Mrd. EUR und rund 394.000 Beschäftigten in mehr als 3.700 Unternehmen ist die Kunststoffindustrie eine der wichtigsten Wirtschaftszweige in Deutschland. Der Gründungsvorsitzender der WVK, Dr. Reinhard Proske dazu: „Die deutsche Kunststoffindustrie ist die Nummer 1 in Europa. Aufgabe der WVK ist es, die Bedeutung dieser Schlüsselindustrie für den Standort Deutschland noch stärker herauszustellen. Wir wollen als Sprachrohr für die gesamte Wertschöpfungskette Kunststoff gegenüber Politik und Öffentlichkeit agieren.“

Die Wirtschaftsvereinigung Kunststoff appelliert in ihrem neuen Positionspapier an den Gesetzgeber, Rahmenbedingungen zu schaffen, die Deutschland wieder attraktiver für Investitionen werden lassen. Steuerliche Anreize für Forschung und Entwicklung, Bürokratieabbau und ein Verzicht auf nationale Alleingänge bei der Umsetzung europäischer Vorschriften sind die Hauptforderungen der WVK.

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FAKUMA 2009 - Internationale Fachmesse für Kunststoffverarbeitung

Vom 13. bis 17. Oktober 2009 findet zum 20. Mal die Kunststoffmesse FAKUMA in Friedrichshafen statt. Als führendes europäisches Forum der Kunststofffachwelt werden dies Jahr wieder neue Technologien und Produkte der Kunststoffverarbeitung präsentiert. Im wichtigsten Bereich Spritzguss werden im Krisenjahr ressourcensparende und energieeffiziente Technologien im Mittelpunkt stehen. Angekündigte innovative Lösungen bei Heißkanaltechnik, Mehrfarbentechnik und Automatisierungslösungen machen neugierig. Interessante Foren, Seminare und Sonderschauen runden das Angebots- und Dienstleistungsprogramm der Fachmesse sinnvoll ab.

Die FAKUMA ist mit ca. 1.700 Ausstellern und erwarteten 40.000 Fachbesuchern Informationsgeber und Trendbarometer der Kunststoffbranche.

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Was ist Space Puzzle Molding?

Space Puzzle Molding ist eine Variante des Kunststoffspritzgießens, welche für die kostengünstige und schnelle Fertigung von Prototypen und Kleinserien optimiert wurde. Das max. Bauteilgewicht liegt dabei bei 2.000 Gramm. Im Unterschied zum konventionellen Spritzguss, bei dem sehr aufwendige Spritzgusswerkzeuge mit teuren Kühlsystemen, Schiebertechniken und Auswerferpaketen für die Automatisierung zum Einsatz kommen, wird beim Space Puzzle Molding auf diese Elemente weitgehend verzichtet. Die Werkzeuge sind wesentlich kleiner und meist nur für eine Kavität ausgelegt. Statt komplexer Stahlformen kommen minimalistische Aluminiumformen in modularem Aufbau zum Einsatz. Da die Losgrößen bei maximal 2.000 Formteilen liegen und die Bauteilgröße auf ca. 800x500x300 begrenzt ist, ist die aus dem Rapid Tooling stammende Bauweise der Werkzeuge hier ausreichend. Der entscheidende Vorteil des Space Puzzle Moldings liegt bei den niedrigen Kosten und der hohen Flexibilität.

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