Hinweise zum Kunststoffspritzguss

Konstruktion

1. Mehr oder weniger notwendig:
   1. Alle Maße und Toleranzen nominal
   2. Verwenden Sie keine asymmetrischen Toleranzen (höhere Kosten für die Werkzeugkonstruktion und Risiko für Fehler)
   3. Geben Sie Oberflächenfinish für alle Oberflächen an. Vermeiden Sie sehr glatte Oberflächen. Oberflächen entstehen, wenn der Werkzeughohlraum bearbeitet wird, in der Regel mit Fräsen oder Funkenerosion (EDM), worauf zusätzliche Behandlungen wie Polieren, Textur, Ätzen oder Strahlen folgen können. Geben Sie so grobe Toleranzen wie möglich an. Besseres Oberflächenfinish, als das von einer gewöhnlichen gefrästen Fläche in dem Werkzeug, erhöht die Kosten für das Werkzeug.
   4. Richtige Entformungsschrägen (typischerweise 1° bis 3°), so dass das Kunststoffteil leicht aus dem Werkzeug kommt
      1. Größere Winkel für Oberflächen mit Textur und für Sichtflächen
      2. Wo Werkzeugstahl auf Werkzeugstahl trifft werden in der Regel 5° verwendet
         • Vermeiden Sie Gussgrat und Beschädigung des Werkzeuges!
   5. Angemessene Materialstärke (Ziel 1 bis 3 mm)
      1. Kürzere Zykluszeiten beim Spritzgießen der Einheit (d.h. niedrigere Stückpreise)
      2. Bessere Kunststoffteile
   6. Kunststroffrippen sollten dünner sein als die Dicke des Kunststoffs (t)
      1. Faustregel 0,5 to 0,7*t (um Einfallstelle zu vermeiden)
   7. Ungebrochene Oberflächen
2. Beratung und Verbesserungen:
   1. Scharfe Innenecken an dem Kunststoffteil vermeiden (schwieriger das Kunststoffspritzgussteil aus dem Werkzeug zu bekommen)
   2. Vermeiden Sie die Verwendung von Rippen:
      • Erhebliche zusätzliche Werkzeugkosten
      • Macht es schwieriger das Kunststoffteil aus dem Werkzeug zu entfernen
      • Wenn möglich, probieren Sie ohne Rippen zu spritzen, und fügen Sie diese später hinzu, falls sie gebraucht werden.
   3. Vermeiden Sie hohe dünne Türme an dem Kunststoffteil (geben dem Kunststoffteil geringere Festigkeit, teurere Werkzeuge, und Probleme mit der eingeschlossenen Luft beim Gießen)
   4. Der Toleranzstandard DIN 16901 (Wird seit 2011 überarbeitet) ist besser für Kunststoff geeignet als herkömmliche ISO-Toleranzen (bestimmt für Metall), auch wenn Niveau C manchmal zu anspruchsvoll sein kann. Beachten Sie, dass die Norm nichts über das Schrumpfen des Kunststoffteiles, temperaturbedingte Änderungen, Schwellen durch Feuchtigkeit, chemische Einflüsse, etc aussagt. Außdem sagt sie nichts über Verformungen aus, wenn das Teil belastet wird.
3. Spritzgusswerkzeugbau:
   1. Besprechen Sie mit dem Werkzeughersteller, wo die Inmoulds platziert werden können (der Punkt auf der Kavität, wo Kunststoff gespritzt wird) und wie viel dieser Punkt an dem fertigen Teil sichtbar sein darf. Sie können die kleine Marke akzeptieren, die eine herkömmliche Inmould hinterlässt oder nutzen Sie Heißkanäle (teureres Werkzeug). Alternative Nachbehandlung ist manuell oder durch Roboter möglich (teuer pro gespritztes Teil).
   2. Senden Sie dem Werkzeughersteller Dateien mit 3D-Solids im Format, gemäß der folgenden Rangfolge (IGES common, ABER gibt dem Werkzeugmacher unnötige technische Probleme):
      • 1. Parasolid (*.x_t), 2. STEP, 3. ASIS, 4. IGES
   3. Besprechen Sie die beabsichtigten Produktionsmengen mit dem Werkzeughersteller! Bis zu ein paar tausend Kunststoffteilen sind Prototypenwerkzeuge in der Regel ökonomischer. Die Anzahl der Kavitäten im Werkzeug (in einem Formteil-Zyklus mit dem Werkzeug produziert jede Kavität ein Exemplar des Teils) kann die Wirtschaftlichkeit der Produktion stark beeinflussen. Je nach Produktionsvolumen können Sie Schneidstoffe (z.B. Vergütungsstahl) und Nachbehandlung (z.B. Oberflächenhärtung) für unterschiedlichen Standzeiten (Spritzgießwerkzeugzyklen) und Werkzeugkosten (Herstellung und Wartung) wählen.

Lesen

1. Artikel und Einführungen für Designer:
   1. "Konstruktionstipsens 10 i Topp", Plastforum nr 9, del 2, 2002 (Plastnet)
   2. "PIR Plastskola", Plastinformationsrådet
   3. "Design Guides for Plastics", Clive Maier, Econology Ltd (PRW)
   4. "Mycket på en gång - Formsprutning med flera färger och funktioner", från "Bearbetning från A till Ö", Plastforum nr 2, 2005 (Plastnet)
2. Bücher über Design mit Kunststoff und für Spritzguss:
   1. "Konstruera i plast", Berggren (Adlibris)
   2. "Producera i plast", Strömvall (Adlibris)
   3. "Arburg Practical Guide to Injection Moulding", Goodship (Amazon)
   4. "Plastic Part Design for Injection Molding: An Introduction", Malloy (Amazon)
   5. "Injection Molding Alternatives: A Guide for Designers and Product Engineers", Avery (Amazon)
   6. "Designing Plastic Parts for Assembly", Tres (Amazon)
3. Bücher über Multikomponenten-Spritzguss:
   1. "Multi-Material Injection Moulding", Goodship & Love (Amazon)
   2. "In-Mould Decoration of Plastics", Goodship & Love (Amazon)
4. Referenz:
   1. "SS-ISO 12165 / Tools for moulding -- Components of compression and injection moulds and diecasting dies -- Terms and symbols (Svenska, English, Deutsch) / Formverktyg - Termer och symboler", SIS Industriteknik (SIS Förlag)