Wie in „Spritzgießen: Überblick und Konstruktionsgrundsätze“ beschrieben, müssen Teile, die im Spritzgussverfahren produziert werden sollen, sorgfältig an den Gießprozess angepasst werden. Das gilt für den zu verwendenden Werkstoff, die gewünschte Formgebungen und die Funktionen. Auch der Werkstoff des Werkzeugs sowie die Eigenschaften der Spritzgießmaschine müssen in der Konstruktionsphase berücksichtigt werden.
Wenn der Konstrukteur diesem Grundsatz folgt, profitiert er von der Vielseitigkeit des Spritzgießverfahrens. Er sollte also von Beginn an alle Designvarianten und Möglichkeiten des Prozesses in Betracht ziehen. Das gilt nicht nur für das Bauteil und seine Funktionen, sondern auch für den Werkstoff und das Werkzeug.
Grundlegende Konstruktionsrichtlinien für das Spritzgießen
- Material: Wählen Sie ein Material, das die funktionalen Anforderungen des Teils erfüllt und gute Verarbeitungseigenschaften aufweist. Achten Sie auch auf die Verfügbarkeit des Materials.
- Wandstärke: Die Wandstärke sollte so gleichmäßig wie möglich sein. Eine ungleichmäßige Wanddicke führt zu ungleichmäßiger Verteilung der Schmelze im Werkzeug und damit zu Gussfehlern. Halten Sie außerdem die Wandstärke innerhalb der empfohlenen Wandstärke des verwendeten Kunststoffs.
- Verrippung: Zur Verstärkung des Bauteils ohne übermäßige Zunahme an Gewicht und Umfang kann durch gezielte Verstärkung (Rippen) erreicht werden.
- Verhältnis von Rippen- zu Wanddicke: Halten Sie stets das empfohlene Verhältnis zwischen Rippen- und Wandstärke ein. Zu starke Rippen führen unter Umständen zum Einfallen. In der Regel sollte die Rippenstärke das 0,6-fache der Wanddicke betragen. Konstruieren Sie Radien an der Verbindung von Rippe und Wand, um Spannungen zu vermeiden und ein gleichmäßiges Füllen des Werkzeugs beim Einspritzen zu gewährleisten.
- Verjüngung: Ohne eine Verjüngung der vertikalen Wände des Kunststoffteils kann das Teil möglicherweise nicht richtig ausgeworfen werden oder beim Auswerfen beschädigt werden. In der Regel wird eine Verjüngung von 1 Grad empfohlen; bei strukturierten Oberflächen sollten es unter Umständen mehr sein.
- Trennlinien: Passen Sie die Konstruktion so an, dass komplexe Trennlinien vermieden werden. Vermeiden Sie Unter- und Hinterschneidungen, die dazu führen, dass das Teil schlecht aus der Form gelöst werden kann, und vermeiden Sie auch ein Design, das dünne Bereiche im Werkzeug zur Folge hat.
- Radien: Fügen Sie an allen scharfen Ecken Radien hinzu, da diese Spannungen erzeugen können.
- Toleranzen: Das Spritzgießverfahren hat seine Grenzen. Seien Sie sich der Prozessgrenzen bewusst, wenn Sie die Maß- und Geometrietoleranz angeben. Beziehen Sie sich auf die SPI-Normen und andere Richtlinien für Toleranzen, die auf dem Material und der Größe des Teils basieren.
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