Also gut, haben Sie jemals an einem Spritzgussprojekt gearbeitet und gedacht, Sie hätten es geschafft? Weißt du, du hast diese tolle Rolle bekommen, und dann bam, es verzieht sich, Shrinks geht einfach völlig durcheinander.
Oh ja, ja. Ich glaube, jeder, der im Spritzgussbereich gearbeitet hat, hat diese Erfahrung mindestens einmal gemacht.
Völlig. Genau darauf beschäftigen wir uns heute. Schwindung. Wir gehen in diesem Artikel ausführlich darauf ein, wie man es vorhersagt und wie man es kontrolliert. Wissen Sie, Sie übernehmen wirklich die Kontrolle über Ihr Spritzgussgeschäft.
Ich denke, das ist eines der Dinge, die daran so faszinierend sind. Rechts. Weil es eines dieser Dinge ist, die sich einfach an dich heranzuschleichen scheinen.
Völlig.
Und man denkt, man hat alles unter Kontrolle, und dann öffnet man die Form und fragt sich: „Oh, was ist hier passiert?“
Rechts. Du denkst, warte, das ist nicht der Fall. Das habe ich nicht entworfen.
Und Sie meinen, ich dachte, ich hätte das richtige Material, wissen Sie, oder ich dachte, ich hätte die richtigen Prozessparameter. Und es ist so, als ob Schrumpfung ein so vielschichtiges Problem ist, dass es verschiedene Ursachen haben kann.
Völlig. Und es ist eines dieser Dinge, die, ich meine, Bruchteile eines Millimeters alles durcheinander bringen können.
Absolut. Oh ja. Ich meine, wir reden hier über solch winzige Maße, und es ist erstaunlich, welchen großen Einfluss diese winzigen Maße auf das Endprodukt haben können.
Ich wette, Sie haben einige Geschichten darüber. Ich meine, Sie sind schon so lange in der Branche tätig. Was sind einige der größten Schrumpfungs-Albträume, die Sie je gesehen haben?
Oh mein Gott. Ja. Ich meine, es gibt so viele. Was mir aber wirklich in den Sinn kommt, ist, dass ich mit einer Firma zusammengearbeitet habe, die diese komplizierten Handyhüllen herstellte.
Oh, wow.
Rechts. Und sie verwendeten ABS-Kunststoff, was ziemlich gut ist. Ich meine, es ist ein ziemlich normaler Kunststoff. Aber sie erlebten einen Albtraum mit der Schrumpfung, und sie verzeichneten eine Schrumpfung von etwa 2 %.
Oh, das ist eine Menge.
Was nicht nach viel klingt, aber.
Ja. 2 % auf etwas Winziges.
Bei etwas so Kleinem ist es riesig.
Ja. Es wirft alle Toleranzen über den Haufen, und.
Das bedeutete, dass ihre Ausschussrate durch die Decke ging. Fast die Hälfte ihrer Teile.
Uff. Was haben sie also getan?
Nun, sie mussten wirklich zurück ans Zeichenbrett und begannen, sich mit diesen drei Kernelementen zu befassen. Wir sprachen über das Material, das Formendesign und die Prozessparameter, und ihnen wurde klar, dass sie jeden dieser Bereiche feinabstimmen mussten.
Okay.
Um die Schrumpfung in den Griff zu bekommen.
Ja. Lassen Sie uns das genauer untersuchen.
Ja.
Also zunächst einmal die Materialeigenschaften. Rechts. Und ich verstehe, okay, verschiedene Kunststoffe verhalten sich unterschiedlich, aber über wie viel reden wir hier? Wie stark kann das Material selbst dieses Schrumpfungsproblem beeinflussen?
Nun ja, ich meine, die Sache ist die, es ist mehr, als Sie vielleicht denken, denn im Fall dieser Handyhüllen. Rechts. Am Ende wechselten sie von ABS zu Polycarbonat.
Okay.
Das hat eine viel geringere Schrumpfungsrate. Polycarbonat liegt normalerweise bei etwa 0,5 bis 0,7 %. Und das hat ihre Schrumpfung etwa halbiert.
Wow.
Und ihre Ausschussrate ging deutlich zurück.
Allein durch den Materialwechsel.
Allein durch den Materialwechsel.
Wow. Okay. Also ja, ich denke, diese Datenblätter, die wir von Lieferanten bekommen, sind wie Gold.
Sie sind wie. Ja. Sie sind eine Fundgrube an Informationen. Denn diese Datenblätter verraten Ihnen alles über die lineare Schrumpfungsrate, die Volumenschrumpfungsrate.
Das ist also wie unsere Kristallkugel.
Ja. Und es ist so, okay, so wird sich dieses Material in der Form verhalten.
Ja. Aber Materialien sind heimtückisch, oder?
Sicher.
Was sind einige der versteckten Fallstricke, auf die wir achten müssen?
Oh ja, es gibt definitiv einige versteckte Fallstricke. Und bei einer davon, sogar bei diesen Handyhüllen, sind sie auf Polycarbonat umgestiegen, oder?
Ja.
Das hat zwar eine geringere Schrumpfungsrate, aber es kam immer noch zu einer gewissen Verwerfung.
Ja, ich auch.
Und es stellt sich heraus, dass Polycarbonat zwar insgesamt weniger schrumpft, aber sehr empfindlich auf Wärmeausdehnung reagiert.
Okay.
Wenn es also zu schnell abkühlt, verzieht es sich.
Es ist also so. Was ist ein gutes Beispiel? Oh, es ist wie Backen. Zum Beispiel, wenn man einen Kuchen zu früh aus dem Ofen nimmt.
Genau.
Es wird in der Mitte untergehen.
Und genau das ist mit diesen Handyhüllen passiert, da bin ich mir sicher. Ja. Es geht also nicht nur um die Gesamtschwundrate. Es geht darum zu verstehen, wie sich das Material verhält.
Man meint also: Oh, es schrumpft weniger. Uns geht es gut. Aber dann ist es so, oh, aber warte, da ist noch diese andere Sache.
Rechts?
Okay, was ist mit Feuchtigkeit? Wie sieht es mit der Feuchtigkeitsaufnahme aus? Weil ich weiß, dass das auch eine große Sache sein kann.
Oh ja. Die Aufnahme von Feuchtigkeit kann durchaus zu Problemen führen. Weil manche Polymere wie Schwämme sind. Sie nehmen lediglich Feuchtigkeit aus der Luft auf und quellen dabei auf. Und wenn sie austrocknen.
Ja.
Sie schrumpfen. Es ist also wie ein Doppelschlag.
Wie geht es dir? Wie bekämpft man das?
Nun, eine der Dinge, die Sie tun können, ist, die Materialien vorzutrocknen.
Okay.
Bevor Sie sie formen. Stellen Sie also sicher, dass sie konsistent sind.
Sie erleben also keine Überraschungen.
Rechts.
Okay. Wir haben also Material, aber ich schätze, selbst wenn Sie das perfekte Material haben.
Ja.
Wenn Ihr Schimmel ein Chaos ist.
Oh ja.
Es wird alles aus dem Fenster verschwinden.
Absolut. Es ist, als hätte man die besten Zutaten, aber einen defekten Ofen. Rechts.
Ja.
Du wirst kein gutes Kit bekommen.
Ja.
Daher ist das Formendesign absolut entscheidend.
Okay, also lasst uns darauf eingehen. Was sind einige der Dinge beim Formendesign, die die Schrumpfung wirklich beeinträchtigen können?
Nun, einer der größten Übeltäter ist die ungleichmäßige Wandstärke.
Okay.
Wenn Sie also dicke Abschnitte direkt neben dünnen Abschnitten haben.
Ja.
Sie werden unterschiedlich schnell abkühlen und schrumpfen.
Okay.
Und das kann zu allen möglichen Verzerrungen und Verzerrungen führen.
Es ist, als würde man versuchen, zwei verschiedene Stoffarten zusammenzunähen, die unterschiedlich schrumpfen.
Genau.
Sie werden alle möglichen Falten und Fältchen bekommen.
Ja. Am Ende entsteht ein echtes Durcheinander.
Ja. Es kommt also nicht nur darauf an, wie es aussieht. Ich meine, es geht auch um Stärke.
Rechts. Es wirkt sich absolut auf die Festigkeit des Teils aus.
Okay, verstanden.
Weil es zu diesen inneren Spannungen kommt, die sich bei ungleichmäßigem Schrumpfen aufbauen.
Okay. Wie vermeidet man das dann?
Nun, während der Designphase ist es wirklich wichtig, die Geometrie des Teils sorgfältig zu analysieren.
Sie denken also von Anfang an darüber nach.
Von Anfang an.
Okay.
Und versuchen Sie, so weit wie möglich eine gleichmäßige Wandstärke zu gewährleisten. Wenn sich Schwankungen in der Wandstärke nicht vermeiden lassen.
Ja.
Versuchen Sie zumindest, diese Übergänge schrittweise zu gestalten.
Okay.
Es gibt also keine abrupten Änderungen.
Es ist also so, als würde man eine Brücke bauen, oder?
Genau.
Sie müssen die Last verteilen.
Sie müssen den Stress verteilen.
Okay. Und was ist mit. Ich weiß, dass wir bereits ein wenig über Kühlung gesprochen haben. Welchen Einfluss hat die Kühlung auf all das?
Nun, die Abkühlung ist enorm, denn wenn die Form nicht gleichmäßig abkühlt.
Rechts.
In verschiedenen Bereichen werden Sie unterschiedliche Schrumpfungsraten erzielen.
Rechts.
Und auch das kann zu Verzerrungen und Verzerrungen führen.
Es ist wieder wie bei dieser Kuchen-Analogie. Sie kühlen es ungleichmäßig ab und eine Seite sinkt.
Genau.
Okay, wie entwirft man also ein Kühlsystem, das tatsächlich gleichmäßig ist?
Nun, es gibt viele verschiedene Strategien, die Sie anwenden können. Es gibt verschiedene Arten von Kühlkanälen, die Sie verwenden können. Sie können Prallkanäle verwenden, die Turbulenzen erzeugen, um die Wärmeübertragung zu verbessern.
Oh, interessant.
Sie können konforme Kanäle verwenden, die den Konturen des Teils folgen.
Oh, wow. Das wird ziemlich High-Tech. Und hier kommt Simulationssoftware ins Spiel.
Oh ja, absolut.
Denn ich stelle mir all diese Kanäle vor und versuche herauszufinden, wie das geht.
Ja, das ist es. Es wird sehr komplex. Ja. Und hier ist Simulationssoftware unglaublich wertvoll.
Sie raten also nicht nur und überprüfen.
Genau.
Okay, wir haben das Material, wir haben das Formendesign, aber über diese Prozessparameter haben wir noch nicht gesprochen. Auch die Prozessparameter, die ich kenne, sind riesig.
Sie sind eine große Sache. Ich meine, denken Sie mal so darüber nach.
Okay.
Sie haben das Material, Sie haben die Form, aber auch die Prozessparameter. Ja, sie sind wie der Dirigent des Orchesters.
Ja.
Sie sind diejenigen, die bestimmen, wie sich der gesamte Prozess entwickelt.
Okay, das sind Dinge wie die Einspritztemperatur.
Einspritztemperatur.
Einspritzdruck.
Einspritzdruck. Haltezeit, Abkühlzeit.
Okay.
All diese Dinge spielen eine Rolle.
Alles klar, aber weißt du was? Ich denke, das müssen wir uns für den zweiten Teil aufsparen.
Ja, schauen wir uns das teilweise genauer an.
Zweitens, weil das eine ganz andere Sache ist.
Oh ja. Da gibt es so viel zu besprechen.
Aber ich freue mich darauf, mich darauf einzulassen.
Ich auch. Okay, also Prozessparameter.
Ja, Prozessparameter. Kommen wir zum Wesentlichen.
Also gut, wir können mit der Einspritztemperatur beginnen.
Okay, also die Einspritztemperatur gehe ich davon aus.
Ja.
Genau wie bei allem anderen, worüber wir gesprochen haben. Ja. Es gibt so etwas wie einen Sweet Spot.
Absolut.
Zu heiß.
Zu heiß ist schlecht. Zu kalt. Zu kalt. Schlecht.
Es ist wie Goldlöckchen.
Es ist. Das ist es wirklich. Es geht darum, dieses Gleichgewicht zu finden.
Ja.
Denn wenn es zu heiß ist, kann sich das Material tatsächlich zersetzen. Wissen Sie, es kann an Festigkeit verlieren und spröde werden. Aber wenn es zu kalt ist.
Ja.
Möglicherweise füllen Sie die Form nicht vollständig aus.
Rechts. Wie ein kurzer Schuss.
Genau. Du bekommst diese kurzen Aufnahmen. Und für diejenigen, die noch keine Kurzaufnahme gesehen haben.
Ja. Vielleicht sollten wir das erklären.
Es ist irgendwie schwer vorstellbar.
Ja.
Stellen Sie sich also vor, Sie gießen Teig in eine Kuchenform und haben nicht genug Teig.
Oh, das ist ein trauriger Kuchen.
Am Ende hat man ungefähr einen halben Kuchen. Nun ja, das ist so etwas wie ein Kurzschuss. Hier füllt sich der Kunststoff nicht vollständig.
Die Form, am Ende entsteht so etwas wie ein Teil.
Ja, ein teilweiser Teil.
Okay, die Temperatur ist enorm.
Die Temperatur ist riesig.
Aber dann gibt es auch Einspritzdruck.
Einspritzdruck. Ja, dabei geht es darum, das geschmolzene Plastik in jeden Winkel und jede Ritze zu drängen.
Okay. So vermeiden wir den Kurzschluss.
Das hilft uns, den Kurzschluss zu vermeiden. Aber wenn es zu hoch ist.
Ja.
Dann kann es zu einer Überfüllung der Form kommen, was zu Verformungen oder sogar zu Schäden an der Form selbst führen kann.
Oh, es ist also wie ein Reifen. Wenn Sie zu viel Luft einfüllen, wird es explodieren.
Genau. Es ist, als würde man den perfekten Reifendruck finden.
Okay.
Und der richtige Druck kann variieren.
Ja.
Abhängig vom Material.
Rechts.
Das Formdesign, sogar die Temperatur.
Ja. Wir sehen, wie es ist.
Ja, es hängt alles zusammen.
Okay. Wie sieht es nun mit der Haltezeit aus? Denn davon höre ich nicht so oft.
Das Halten der Zeit ist also so, als würde man ihm einen kleinen zusätzlichen Anstoß geben.
Okay.
Es ist die Zeit nach dem Füllen der Form, in der wir diesen Druck etwas länger aufrechterhalten.
Okay. Also füllst du es auf und denkst dann: Warte mal, lass uns einfach.
Ja. Nur um sicherzustellen, dass sich wirklich alles gut einfügt. Nimmt die perfekte Form an.
Es ist also so, als würde man den Kuchenteig eine Minute ruhen lassen.
Genau. Lassen Sie diese Luftblasen entweichen.
Rechts.
Nun die Sache mit der längeren Haltezeit. Die Haltezeit kann dazu beitragen, die Schrumpfung zu verringern, da dadurch mehr Material in die Form gepackt werden kann, sie erhöht aber auch die Zykluszeit.
Rechts. Sie verlangsamen also die Produktion.
Ja. Ein weiterer Balanceakt.
Okay. Also mussten wir diesen Sweet Spot finden.
Immer geht es um den Sweet Spot.
Wie sieht es mit der Abkühlzeit aus?
Kühlung ist entscheidend. Wenn es zu schnell abkühlt, können Spannungen im Inneren des Teils entstehen und es kann sich später verziehen.
Oh, es ist, als wäre es noch nicht fertig gekocht, aber wir holen es raus.
Genau. Aber wenn Sie es zu langsam abkühlen, verschwenden Sie nur Zeit.
Rechts. Es geht also wieder um dieses Gleichgewicht.
Ja. Effizienz versus Qualität.
Okay.
Und hier kommen die schicken Kühlkanäle, über die wir gesprochen haben, wirklich ins Spiel, denn sie helfen uns, den Kühlprozess sehr präzise zu steuern.
Wir sind also nicht einfach so, als würden wir einen Ventilator ausblasen und auf das Beste hoffen.
Genau. Es ist, als ob Sie ein hochmodernes AC-System für Ihre Form hätten.
Okay. Sie haben Simulationssoftware oft erwähnt.
Ja.
Und ich habe das Gefühl, dass das so etwas wie eine Geheimwaffe ist.
Es ist ein sehr mächtiges Werkzeug.
Ja. Wenn es um Schrumpfung geht.
Oh, absolut. Weil es uns ermöglicht, den gesamten Spritzgussprozess zu simulieren.
Okay.
Praktisch.
Praktisch. Also bevor wir überhaupt.
Bevor es überhaupt Kunststoff berührt, können wir es sehen. Wir können sehen, was passieren wird.
Okay. Wie soll das gehen? Wie simuliert man so etwas?
Nun, wir geben alle Informationen über das Material, die Formgeometrie und die Prozessparameter ein und die Software verwendet diese komplexen Algorithmen zur Vorhersage.
Es ist also, als würde man alle Zahlen durchrechnen.
Ja, es berechnet alle Zahlen und es sagt uns, wie das Material fließen wird, wie es abkühlen wird, wie es schrumpfen wird.
Es ist also so: Wenn Sie dieses Material mit diesem Formdesign und diesen Einstellungen verwenden, passiert Folgendes.
Genau. Und dann können wir die Dinge optimieren.
Okay.
Wir können die Wandstärke ändern. Wir können den Kühlkanal anpassen.
Spielen Sie damit herum.
Ja, spielen Sie praktisch ohne damit herum.
Die ganze Materie verschwenden.
Ohne Material zu verschwenden.
Okay, das ist riesig. Gibt es nun verschiedene Arten von Simulationssoftware oder ist alles irgendwie gleich?
Es gibt definitiv unterschiedliche Komplexitäts- und Funktionalitätsgrade. Einige Pakete sind für die grundlegende Formflussanalyse konzipiert.
Okay.
Andere sind viel anspruchsvoller. Sie können Spannungsanalysen und thermische Simulationen durchführen.
Sie müssen also das richtige Werkzeug für die jeweilige Aufgabe auswählen.
Genau.
Nun, ich vermute, dass es eine gewisse Lernkurve gibt.
Oh ja. Es ist, als würde man eine neue Sprache lernen.
Ja.
Aber die Investition lohnt sich.
Okay. Wir haben hier also über viele wirklich technische Dinge gesprochen.
Ja.
Aber ich möchte einen Schritt zurücktreten für unseren Zuhörer, der vielleicht gerade erst in die Welt des Spritzgießens eintaucht.
Ja.
Warum ist das alles so wichtig? Warum sollten wir von schrumpfendem Plastik besessen sein?
Das ist eine tolle Frage. Denn letztendlich geht es darum, Produkte zu schaffen, die funktionieren und den Qualitätsstandards entsprechen.
Es kommt also nicht nur auf das Aussehen an.
Es kommt nicht nur auf das Aussehen an.
Es geht um Funktionalität.
Ja. Weil ein Teil zu stark schrumpft.
Ja.
Es könnte sein, dass es nicht richtig passt. Es könnte schwächer sein.
Rechts.
Und es funktioniert möglicherweise nicht so, wie es soll.
Es ist also so, als ob schon ein kleiner Teil der Schrumpfung zu Schneeballeffekten führen kann.
Absolut.
In dieses riesige Problem.
Ja. Es kann zu Produktrückrufen kommen.
Ja.
Schaden für Ihren Ruf.
Okay, wir reden also darüber.
Wir reden über große Zusammenhänge.
Hier geht es etwa um den Erfolg des Produkts.
Absolut. Es geht um die Kundenzufriedenheit.
Okay, wie machen wir das? Gib dir das. Gib mir den Spickzettel. Welche praktischen Tipps können unsere Zuhörer nutzen, um den Schwund in ihrer eigenen Arbeit zu minimieren?
In Ordnung. Nummer eins.
Okay.
Materialauswahl. Wählen Sie nicht einfach irgendein Plastik.
Okay.
Schauen Sie sich die Datenblätter an. Verstehen Sie die Schrumpfungsraten.
Recherchieren Sie also.
Recherchieren Sie.
Stellen Sie sicher, dass Sie das richtige Material für die Aufgabe auswählen.
Es ist, als würde man das richtige Holz für ein Projekt auswählen.
Genau. Aus Balsaholz baut man keinen Tisch.
Rechts. Okay.
Zweites Formdesign. Achten Sie auf die Wandstärke.
Okay.
Stellen Sie sicher, dass Sie fließende Übergänge haben. Gute Kühlung.
Okay.
Und haben Sie keine Angst vor Simulationssoftware.
Simulationssoftware ist unser Freund.
Es ist unser Freund. Es kann Ihnen wirklich dabei helfen, diesen Prozess zu optimieren.
Es geht also darum, in das Wissen zu investieren, in die Werkzeuge, um es wirklich zu tun.
Übernehmen Sie die Kontrolle, übernehmen Sie die Kontrolle über Ihren Prozess.
Ich liebe diese Idee, wissen Sie, wir haben über Spritzguss gesprochen.
Rechts.
Aber was wäre, wenn wir diese Ideen übernehmen würden?
Ja.
Und sie auf andere Dinge anwenden?
Oh, das gefällt mir. Es geht um übertragbares Wissen.
Ja.
Rechts.
Deshalb möchte ich, dass unser Zuhörer darüber nachdenkt.
Okay.
Wie können Sie das verstehen, worüber wir heute über Materialeigenschaften gesprochen haben?
Ja.
Wärmeausdehnung, Prozesskontrolle und deren Anwendung auf etwas wie den 3D-Druck?
Oh, interessant. Oder sogar so etwas wie Backen.
Das ist eine große Herausforderung, weil es einen dazu zwingt, über den Tellerrand zu schauen.
Okay. Wir denken also über den Tellerrand hinaus und nehmen etwas.
Dieses Wissen und seine neue Anwendung.
Okay. Nun, in diesem Sinne denke ich, dass es an der Zeit ist, diesen tiefen Tauchgang in die Welt der Schrumpfung abzuschließen.
Es hat viel Spaß gemacht.
Es hat viel Spaß gemacht.
Wir haben also viel abgedeckt.
Ich weiß richtig? Es ist verrückt, wie viel es über Schrumpfung zu wissen gibt.
Ja. Es ist ein tiefes Kaninchenloch, aber es ist so wichtig. Absolut.
Und ich denke, wir haben unseren Zuhörern viel zum Nachdenken gegeben.
Ja. Hoffentlich haben sie jetzt ein gutes Verständnis für die Grundlagen.
Rechts. Die Wissenschaft dahinter, die Faktoren, die.
Beeinflussen Sie es, die Werkzeuge, die sie verwenden können. Aber es ist eine Sache, es zu wissen, oder?
Oh ja. Du musst es tatsächlich tun.
Du musst es in die Tat umsetzen.
Also machen Sie sich auf den Weg und formen Sie erstaunliche Dinge.
Das ist richtig. Machen Sie diese perfekten Teile.
Und haben Sie keine Angst vor Experimenten.
Ja. So lernt man.
Genau.
Probieren Sie neue Dinge aus und sehen Sie, was funktioniert.
Und vergessen Sie nicht die Simulationssoftware.
Oh ja, das ist dein Freund.
Es kann Ihnen wirklich bei der Fehlerbehebung helfen.
Absolut.
Also gut, damit ist dieser tiefe Einblick in die Schrumpfung abgeschlossen.
Es hat Spaß gemacht.
Es hat Spaß gemacht.
Es ist immer eine Freude, über Kunststoffe zu sprechen.
An unsere Zuhörer da draußen.
Ja.
Lerne weiter. Experimentieren Sie weiter.
Formen.
Und bis zum nächsten Mal.
Wir sehen uns.
Viel Spaß beim Formen
