Was ist Spritzgusswerkzeug?
Spritzgusswerkzeuge sind ein Verfahren zur Herstellung von Teilen aus Kunststoffen. Ein Zylinder führt flüssigen Kunststoff in eine Form ein und härtet dort in die Form des Formhohlraums aus. Ein Werkzeugmacher macht die Form aus Metall, indem er die gewünschten Merkmale durch Präzisionsbearbeitung erzeugt. Spritzgusswerkzeuge sind eine gängige Herstellungstechnik für eine Vielzahl von Teilen.
John Wesley Hyatt patentierte 1872 die erste Spritzguss-Werkzeugmaschine. Die ersten Produkte, die mit dieser Methode hergestellt wurden, waren Haarkämme und Knöpfe. Spritzgusswerkzeuge entwickelten sich im Zweiten Weltkrieg aufgrund des Bedarfs an Massenprodukten aus Kunststoff rasant. James Watson Hendry erfand 1946 die Schneckenspritzgießmaschine, die eine bessere Kontrolle über die Spritzgeschwindigkeit ermöglichte. Es erlaubte auch die Verwendung von farbigem Kunststoff beim Spritzgießen.
Hendry erfand in den 1970er Jahren auch die gasunterstützte Spritzgusswerkzeugmaschine. Es war in der Lage, hohle Produkte herzustellen, die schnell abkühlten, was zu fertigen Produkten mit größerer Festigkeit führte. Spritzgusswerkzeuge können Kunststoffprodukte in einer Vielzahl von Branchen herstellen, einschließlich Luft- und Raumfahrt, Automobil, Medizintechnik, Sanitär und Spielzeug.
Spritzgusswerkzeuge wurden zur gängigsten Methode zur Herstellung von Kunststoffteilen und gelten als ideal für die Massenproduktion. Es hat eine hohe Produktionsrate und ist in der Lage, eine Vielzahl von Materialien zu verwenden. Spritzgießen hat auch niedrige Arbeitskosten, da es im Allgemeinen fertige Produkte erzeugen kann. Die Hauptnachteile dieses Verfahrens umfassen die Anforderung, die Form zu konstruieren, und die hohen Anlaufkosten.
Die meisten Polymere eignen sich für Spritzgusswerkzeuge, sodass Konstrukteure aus einer großen Anzahl von Materialkandidaten auswählen können. Übliche Arten von Polymeren umfassen Epoxy, Polystyrol, Polyethylen und Nylon. Designer können auch vorhandene Kunststoffe mischen, um eine neue Legierung mit den gewünschten Eigenschaften zu erstellen. Festigkeit, Schmelzpunkt und Flexibilität sind einige der Eigenschaften, die Produktdesigner bei der Auswahl eines Materials für die Herstellung durch Spritzguss berücksichtigen müssen.
Zu den Grundkomponenten einer Spritzgießmaschine gehören der Materialbehälter, der Stößel und die Heizeinheit. Diese Maschinen werden nach ihrer Schließkraft klassifiziert, dh der Kraft, mit der sie die Form geschlossen halten können. Die Schließkraft einer Spritzgießmaschine kann zwischen 5.000 und 6.000 Tonnen (4.536 und 5.443 Tonnen) liegen, obwohl das untere Ende dieses Bereichs für die meisten Produkte ausreicht. Die erforderliche spezifische Klemmkraft hängt von Faktoren wie der Steifheit des Kunststoffs und der Größe des Teils ab.