Vorüberlegungen beim Spritzguss von Kunststoff-Teilen

Mit unserer über 60-jährigen Geschichte sind wir bei der Stocker Kunststoff GmbH in der glücklichen Lage über viele Stammkunden zu verfügen, die uns schon viele Jahre die Treue halten. Rund um Wasserburg, Traunstein, Rosenheim und bis nach München erledigen wir für unsere Auftraggeber alle Arbeiten rund um den Spritzguss. Für die Berechnung und Entwicklung der Gussformen mit ihren teils aufwendigen 3D CAD-Konstruktionen verfügen wir mit unseren Partnern über qualitativ und technisch versierte Spezialisten, die unsere Aufträge in kürzester Zeit so bearbeiten, dass wir sehr schnell auf die Ideen und Ansprüche für neue Produkte reagieren können. Spannend wird es dann immer, wenn wir zur Entwicklung ganz neuer Teile herangezogen werden. Hier berichten wir über zwei der typischen Vorüberlegungen, die wir im Kunststoff-Spritzguss anstellen müssen, wenn wir den Kunden richtig beraten wollen.

Die Wandstärke im Kunststoff-Spritzguss

Die meisten Teile, die im Kunststoff-Spritzguss-Verfahren hergestellt werden, verfügen über eine relativ einheitliche Wandstärke in allen Seiten und Winkeln. Die Wandstärke ist einmal von der Funktion des Teils abhängig wie aber auch vom verwendeten Material. Zwar können mit verringerten Wandstärken natürlich wirtschaftlich interessante Einsparungen erzielt werden, andererseits dürfen Widerstandsfähigkeit und Belastbarkeit nicht eingeschränkt werden. Wenn die Wandstärken benachbarter Seiten zu weit auseinanderklaffen, kann dies Verformungen oder Einfallstellen hervorrufen, die jedes noch so intelligente Design zerstören.

Als Faustregel kann gelten, dass keine Wandstärke geringer als ca. 50% einer benachbarten Wand betragen darf und sich natürlich oberhalb der Mindeststärke für den verwendeten Kunststoff bewegen muss. Für höhere Wandelemente können im Bedarfsfall Verstärkungen konzipiert werden, die allerdings funktionsabhängig geplant werden müssen. So eignen sich häufig Rippen mit abgerundeten Kanten zur Verstärkung. Modelle oder Spritzgussteile mit scharfen Außenecken bedürfen besonderer Beachtung. Die möglicherweise auftretenden Spannung und generellen Belastungen machen häufig eine Innenverstärkung der Ecke nötig, da hier verschiedene Belastungsrichtungen zusammenkommen können. Ein weiteres Kapitel sind die Formschrägen. Bei nicht einheitlichen Formschrägen können unterschiedliche Spannungsbelastungen auftreten, die genau berechnet werden müssen. Als Faustregel gilt hier 1 Grad Formschräge je 25mm Tiefe des Hohlraums.

Die Auswahl des passenden Materials

Für die Arbeit im Spritzguss stehen einige 100 verschiedene Materialien zur Verfügung. Üblicherweise spezialisieren sich jedoch die Spritzguss-Betriebe auf eine gewisse Auswahl, da es bei vielen Aufgaben auf sehr gute Erfahrungswerte mit dem jeweiligen Material ankommt. Jedes Spritzgussteil stellt gewisse Anforderungen für seinen Einsatz. Diese gilt es im Vornherein in die Auswahl des Materials einzubeziehen.
Diese und andere Bedingungen können an das Material gestellt werden:

• Wie hitzebeständig soll das Teil werden? Wird es eventuell direkter Flammeneinwirkung ausgesetzt?
• Welchen kinetischen Belastungen muss das Material standhalten. Wie soll es sich unter der Belastung verhalten?
• Wird es Säuren, Laugen oder anderen Chemikalien ausgesetzt?
• Wie soll es sich unter starker Sonneneinstrahlung oder UV-Licht verhalten?
• Spielen für das Teil Elektrizität oder Elektromagnetismus eine Rolle? Wenn ja, welche?
• Wie soll die Optik beschaffen sein? Soll das Material gefärbt werden? Soll es später möglicherweise lackiert werden? Manche Materialien lassen sich auch mit zugegebenen Farbstoffen gießen.

Im Zweifel können unsere Spezialisten per 3D CAD Software auch diverse Belastungssimulationen durchführen, die die jeweiligen Materialeigenschaften und die entsprechenden Reaktionen in ihrer geplanten Funktion vorhersagen können. Rechtzeitig eingesetzte Simulationsläufe können später entstehende Aufwände drastisch reduzieren.