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Werkzeuge und Formen - Spritzgießwerkzeuge

Schwindung der Bauteile in Spritzgießwerkzeugen

Auszug aus
Rainer Dangel

Spritzgießwerkzeuge für Einsteiger

06/2015, 344 Seiten, € 39,99
ISBN: 978-3-446-44352-5
Seiten 52-55

Schwindung ist ein physikalischer Prozess, der mit dem Abkühlen des fertig gespritzten Kunststoffartikels einsetzt. Parameter wie das Volumen und die Größe nehmen dabei ab. Diese Reduktion wird allgemein als Schwindung bezeichnet, die bei jedem verwendeten Kunststoffmaterial anders ausfällt.

Kunststoffe gibt es heute in einer sehr großen Auswahl. Bereits vor der eigentlichen Konstruktionsphase muss der Konstrukteur sich darüber Gedanken machen, welche Eigenschaften für das zu produzierende Kunststoffteil von Bedeutung sind. Soll es stabil sein oder flexibel? Ist es ein Sichtteil, das vielleicht später noch lackiert oder verchromt wird, oder ein rein technisches Teil innerhalb einer Baugruppe? Braucht es Gleiteigenschaften oder soll es elektrisch leitend sein? Oder ist womöglich der Preis für den Kunststoff entscheidend? Definierte Kriterien bestimmen die Auswahl des verwendeten Materials.

Schwindung ist ein physikalischer Prozess

Schwindung ist ein physikalischer Prozess beim Abkühlen des gefertigten Kunststoffteils. Durch das Abkühlen verändern sich das Volumen und die Größe des Kunststoffteils. Dieses Zusammenschrumpfen nennt man Schwindung. Jedes Material hat seine eigene Schwindung. Informationen dazu erhält man in der Regel beim Materialhersteller. Es gibt auch Listen der Hersteller, aus denen man diese errechneten Werte entnehmen kann.

In erster Linie ist die chemische Zusammensetzung des zu verarbeitenden Materials für die Schwindung verantwortlich. Jeder Kunststoff reagiert anders auf die Einflüsse und Parameter. Eventuell gilt es noch einen weiteren Faktor zu berücksichtigen. Verschiedene Kunststoffe werden noch mit sogenannten Füllstoffen angereichert. Der bekannteste ist die Glasfaser, wenn beispielsweise die Stabilität des Kunststoffteils erhöht werden muss. Es gibt auch noch die Glaskugel oder Talkum, um weitere zu nennen. Diese Füllstoffe wirken sich zum Teil sehr stark auf die Schwindung aus.

Verschiedene Größen beeinflussen die Schwindung

Die Schwindung wird nicht alleine vom verwendeten Material bestimmt, sondern von einer großen Anzahl von Parametern beim Spritzvorgang. Die wichtigsten sind: die Temperatur des flüssigen Kunststoffs (auch Schmelze genannt), die Zeit des Abkühlens und die Temperatur im Spritzgießwerkzeug. Weitere Parameter sind der Spritzdruck und der Nachdruck, die an der Spritzgießmaschine eingestellt werden.

Auch das Kunststoffteil selbst hat Einfluss auf die Schwindung. Hier sind die wichtigsten Parameter: die allgemeine Größe, die Komplexität des Kunststoffteils und die Wandstärken. Die Bauart und Ausprägung des Spritzgießwerkzeugs nimmt ebenfalls Einfluss auf die Schwindung. Hier sind wichtige Parameter der Temperaturhaushalt des Spritgießwerkzeugs und eventuell die Länge und Art des Angusses.

Bild 3.4: Das Bild macht anschaulich, wie sich der Schwindungsprozess auf die Abmessungen und das Volumen eines Bauteils auswirken.

Schwindungsprozess in zwei Stufen

Der ganze Prozess der Schwindung findet in zwei Stufen statt. Die erste Stufe ist die Verarbeitungsschwindung. Unmittelbar beim und nach dem Spritzen ist der Schwindungsfaktor am größten. Der Prozess der Nachschwindung dauert entsprechend länger, wobei hier die Veränderung nur noch minimal ist.

Gesamte Schwindung = Verarbeitungsschwindung + Nachschwindung

Auszug aus
Rainer Dangel

Spritzgießwerkzeuge für Einsteiger

06/2015, 344 Seiten, € 39,99
ISBN: 978-3-446-44352-5
Seiten 52-55
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