Was sind die Elemente einer Spritzgießmaschine bzw. wie ist eine Soritzgießmaschine aufgebaut?
Was sind die Grundlegenden Funktionen eines Spritzgießwerkzeugs?
Entformungssystem und Bewegungsübertragung
Führung und Zentrierung
Angußsystem
TEmperiersystem
Maschinen- und Kraftaufnahme
Formnest
Wie kann ein Kräftegleichgewicht der Werkzeugs beim Einfüllvorgang garantiert werden?
durch eine Zwischenplatte (Dreiplattenwerkzeug)
Ausgleichstempel (Vergrößerung der Zuhaltekraft)
Wie sollte eine Angussbuchse gestaltet werden ?
Wie sollten Verteilerkanäle gestaltet sein ?
Was ist Angussloses Spritzen ?
Düse reicht direkt an das Formteiln heran
Stirnseite der Düse schließt Werkzeug ab
Düse bei Nachdruck in Kontakt mit dem temperierten Werkzeug -> anwendbar nur bei der Herstellung von dünnwandigen Teilen mit kurzen Zykluszeiten (Gefahr des Einfrierens der Düse)
Anwendung bei Verpackungsartikeln
Welche Wirtschaftlichen Vor- und Nachteile haben temperierte Angußsysteme - Heißkanal)
Vorteile
Einsparung von Angussmaterial
keine Nacharbeit (Abtrennen und Aufbereiten der Angüsse)
kürzere Zykluszeit (kein langsam erstarrenden Angüsse)
Maschinen können kleiner sein (weniger Schussvolumen und geringere Schließkräfte)
Nachteile
aufwändiger und teurer in der Anschaffung
höherer Aufwand beim ersten Einfahren
größere Störanfälligkeit und höhere Wartungskosten
Welche Technologischen Vor- und Nachteile haben temperierte Angußsysteme - Heißkanal)
Austomasierbarkeit der Prozesse (Entnahme, Wegfalle der Angüsse)
Anschnitte an der jeweils qualitativ optimalen Stelle
Druckverluste minimiert
künstliche Balacierung des Angussystems (z.B. durch Temperierung)
gezielte Beeinflussung der Werkzeugfüllung
geringerer Öffnungshun als bei konkurrierenden Dreiplattenwerkzeugen
längere Wirkung des Nachdrucks -> geringere Schwindung
Gefahr der thermischen Schädigung empfindlicher Werkstoffe bei zu langen Fließwegen und Verweilzeiten
aufwändige Temperaturführung erforderlich, da ungleichmäßige Temperierung zu unterschiedlichen Schmelztemperaturen und damit zu einer ungleichmäßigen Füllung führen würde
Was sind die Aufgaben des Anschnittes?
Balacierung des Kanalsystems, so dass in jede KAvität Schmelze gleichen Zustands eintritt
Leichtes Trennen des Spritzlings vom Angussystem
Erwärmung der Schmelze durch Scherung an der Kavität
Querschnitt der Öffnung kann leicht geändert werden
Welchen EInfluss hat die Platzierung des Anschnittes auf die Bauteileigenschaften ?
Welche Temperierungsarten gibt es?
Für Rotetionsymmetrische Bauteile ist eine spiralförmige ANordnung der Kühlkanäle vorzuziehen.
Wie ist die Entformungskraft und die Öffnungskraft definiert?
Entformungskraft = Losbrechkraft + Ausschubkraft
Öffnungskraft = Kraft beim Öffnen unter Forminnendruck
Nenne Auswerfersysteme.
Auswerferhülse , -stifte
Zweistufenauswerfersystem
Abstreifplatte, Zweiwegauswerfer
Entformen mittels Schrägausstoßer
Druckluftauswerfer
Tellerauswerfer
Wie können Äußere und Innere Hinterschnitte entformt werden?
Äußere Hinterschnitte mittels
Schieber
Schrägsäulen
Schieberkurven
Backen
Innere Hinterschnitte
Schrägschieber
geteilte Kerne
Faltkerne (Spreizkerne)
Wechselkerne
Schraubkerne
Wozu werden Führungs- und Zentrierelemente verwendet?
Einsatz von Führungs- und Zentrierelementen zur genauen Lagebestimmung mehrerer Formplatten in einem Werkzeug, sowie zu der exakten Führung bei Öffnungs- und Schließvorgänge
Nenne Beispiele für Führungen und Zentrierungen.
Säulenführung
Kugelführung mit Führungsbolzen
Führungssäulen
Zentrierhülsen
Gleitführungsbuchse
Kugelführung
Konusbolzen-Kagezentrierung
Konusleisten-Lagezentrierung
Passbolzenzentrierung
Schieberführung
Was sind möglich Folgen ungenügender Werkzeugentlüftung?
Was sind Normalien ?
Standardisierte und genormte Elemente für den Grundaufbau eines Spritzgießwerkzeugs
Warum werdenn WEkzeuge aus Stahl gefertig trotz der höheren Kosten im Vergleich zu anderen Werkstoffen ?
Weil Stahlwerkzeuge eine deutlich höher Standzeit haben.
Wie kann Entlüftet werden ?
Passiv und Aktiv
Zeichne den Temperaturverlauf in einem Formteil (Füllbeginn und Füllende)
Was dürckt das Wärmestromverhältnis Cq aus ?
(Cq = Qu/Qks; Quotient Wärmestrom Umgebung / Wärmestrom aus dem Formteil)
Cq>0 : Temperiersystem muss auf verstärkte Kühlung ausgelegt werden. Isolation begünstigt Wärmebilanz.
Cq<-1 : Temperiersystem muss als Heizung ausgelegt werden, um das Absinken der WErkzeugwandtemperatur zu verhindern. Isolation begünstigt die Wärmebilanz.
-1< Cq < 0 : Teil des Wärmestroms des Formteil fließt an die Umgebung. Verminderte Kühlung des Temperiersystems erforderlich. Für einfache Formteile Entfall eines Temperiersystems.
Welche vereinfachte Annahmen gelten in der mechanischen Werkzeugauslegung?
Annahmen
Nur elastische Verformungen sind zulässig
Komplexe Geometrien kann in einzelne Elemente zerlegt weden
Einzelne Elemente bzw. Segmente werden als Federn betrachtet
Gesamtsystemverhalten ergibt sich durch Aufsummieren der einzelnen Federverformungen
Welche Kräfte wirken auf ein Werkzeug ?
Schließ- und Zuhaltekräfte der Maschine
maximaler Forminnendruck (i.d.R. maximaler Einspritzdruck)
Formöffnungs und Auswerfkräfte
Zeichne ein Beispielhaftes Werkzeugfederdiagramm
Was ist der Dieseleffekt und welche Ursachen kann er haben?
Entweicht die Luft beim Einspritzen nicht aus der Kavität, so wird sie mit hohem Druck von der Schmelze komprimiert. Dabei wird die Luft so stark erhitzt (> 1000°C), dass es zum Verbrennen des Kunststoffes und des Stahles kommen kann.
Ursachen
Material
Material setzt Partikel, Gase frei
Additive, Farben gasen aus
Methode
Einspritzgeschwindigkeit zu hoch
Kein Einspritzprofil schnell-langsam
Umschaltpunkt zu spät
Zuhaltekraft zu hoch
Entlüftung verschmutzt
Reinigungsintervall zu lang
Werkzeug
Entlüftung nicht ausreichend
Was sind Einfallstellen und Vakuolen (Lunker) und welche Ursachen können sie haben ?
Einfallstellen: Einfallstellen enstehen durch ungleichmäßige Schwindung. Sie treten meist an Dickstellen oder am Fließwegende auf.
Vakuolen (Lunker): Vakuolen enstehen durch SChwindung im Inneren des Formteils. Sie befinden sich am Fließwegende oder in Dickstellen. Sie sind immer an der gleichen Stelle im Formteil. In transparenten Teilen sind sie als Bläschen zu sehen.
Kunststoff hat zu hohe Schwindung
Nachdruck zu niedrig
Nachdruckzeit zu gering (Sieglelzeit)
Werkzeugtemperatur zu hpch
Einspritzvolumen zu gering (UP zu früh)
Restmassepolster zu klein
Anguss- und Anschnittdimensionierung falsch
Zu große Wanddickenunterschiede
Masseanhäufungen (zu dicke Rippen)
Kühlung falsch ausgelegt
Vermeidung von Einfallstelllen durch Kunststoffgerechtes Design
Wie sehen heiße und kalte Bindenähte aus?
Was ist die Ursache für eine Spannungsrissbildung ?
Spannungen werden durch unterschiedliche Erstarrungszeiten und Erstarrungsdrücke zwischen Randschicht und plastischer Seele verursacht. Spannungsrisse treten oft erst nach mehreren Tagen oder Wochen auf.
Was ist die Ursache für die Freistrahlbildung und wie kann sie vermieden werden?
Ursache:
Zu hohe Einspritzgeschwindigkeit
Maßnahmen
Abrundung von Ecken
Optimale Gestaltung des Anschnitts
Was sind Ursachen für die Bildung von Glanzunterschieden?
Maschine:
Einspritzdruck zu gering
Temperierung nich i.O.
Kunststoff zu hochviskos
Einspritzgeschwindigkeit zu niedrig
Werkzeugtemperatur zu biedrig
Massetemperatur zu niedrig
Politur der Werkzeugoberfläche ungenügend
Strukturierung der Werkzeugoberfläche ungenügend
Belag, Materialablagerung, Rost
Wanddickenunterschiede
Kühlung falsch ausgelegt, nicht i.O.
Was sind die Ursachen für Gräte und Schwimmhäute ?
Zuhaltekraft zu niedrig
Zuhaltekraft ungleichmäßig (Holmverschleiß)
Zentrierbohrung zu groß
Kunststoff zu niedrigviskos
Einspritzgescheindigkeit zu hoch
Kein EInspritzprofil schnell - langsam
Einspritzvolumen zu groß (UP zu spät = Druckspitze)
Nachdruck zu hoch
Massetemperatur zu hoch
Werkzeug nicht steif genug
Werkzeugtrennflächen beschädigt
Trennebene verschmutzt
Was sind Ursachen für den Schalplatteneffekt?
Zu geringe Einspritzgeschwindigkeit und ERkalten der Formmasse
Bei einer zu zähflüssigen (hochviskosen) Schmelze dehnt sich beim Einspritzen die plastische Seele in Fließrichtung. Dabei enstehen Rillen in der Randschicht. Dieser Effekt ist vor allem am Fliewegende zu beobachten.
Nenne einige Spritzgießsonderverfahren.
Elsatomerspritzgießen
Duroplastspritzgießen
Spritzgießen mit Schmelzekern
Schaumspritzgießen
Gasinnendrucktechnik
Wasserinnendrucktechnik
Fluidinjetionstechnik
Mehrkomponentenspritzgießen
Spritzprägen
Zeichne den Prinzipiellen Aufbau einer Extrusionsanlage.
Zeichne den Druckverlauf eines konvetionellen und eines förderstreifen Extruders.
Zeichne die Druck-, Schlepp-und Leckströmung in einem konvetionellen sowie förderstreifen Extruder.
Welche Fließinstabilitäten existieren? (Extruder)
Was ist der Memory-Effekt? (Abbildung)
Nenne Vorteile der additiven Fertigung.
Ökonomische Produktion kleiner Bauteilserien
Geometrische Freiheit in der Konstruktion
Bauteile mit Funktionsintegration
Produktpersonalisierung
Kurzfristig Produktanpassung
Hohe mechanische und thermische Belastbarkeit
Funktionsbauteile mit sehr kurzen Lieferzeiten
Herstellung von teil- bis hin zu vollfunktionaöen Baugruppen innerhalb eines Arbeitsschrittes
Realisierbarkeit konvetionell nicht herstellbarer Geometrien
Umsetzung von hoch komplexen Strukturen (Gewichtsreduzierung)
Aus welchen vier Hauptkomponenten besteht ein Stereolithografie-Drucker?
Ein mit einem Flüssigharz gefüllter Behälter. Als Flüssigharz wird normalerweise ein klarer flüssiger Kunststoff verwendet.
Eine preforierte Plattform, die in den Harzbehälter getaucht wird. Diese Plattofrm kann währen des Druckvorgangs in z-Richtung angehoben oder abgesenkt werden.
Ein UV-Hochleistungslaser
Eine Computer-Stuereinheit, die sowohl die Bewegung der Plattform als auch die des UV-Lasers regelt
Was sind Vor- un Nachteile der Stereolithografie?
SLA kann kleinste Merkmale anfertigen und bietet eine hohe Präzision (Schichtdicke 0.05 bis 0.10mm)
SLA-Teile haben eine glatte Oberfläche
Begrenztw Auswahl an SLA-kompatiblen Druckmaterialien
Stereolithografie ist relativ kostenintensiv
SLA-Materiaöoen haben schlechtere mechanische Eigenschaften
Zeichne das Prozessschema des Lasersinterns.
Nenne typische Prozessfehler des selektiven Lasersinterns.
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