Was ist ein Gating-System?
Funktion des Gating-Systems
Das Angusssystem leitet geschmolzenen Kunststoff vom Zylinder der Spritzgießmaschine zu jedem Hohlraum der Form. Daher wirken sich Struktur, Länge, Größe und Verbindungsmethode des Angusssystems alle auf den Injektionsfülleffekt aus und wirken sich somit direkt auf die Qualität des Produkts aus. Darüber hinaus sollte bei der Gestaltung des Angusssystems auch auf Wirtschaftlichkeit geachtet werden, um eine schnelle Abkühlung und kurze Zykluszeiten zu erreichen.
Struktur des Angusssystems
Das Angusskanalsystem besteht aus vier Strukturen: Hauptkanal, Abzweigkanäle, Tor und Kaltschachtschacht, wie in Abbildung 7-11 dargestellt.
Hauptläufer (Anguss)
Der Hauptkanal (Anguss) ist der Kunststoffkanal, der die Düse der Spritzgießmaschine mit dem Kanalsystem verbindet. Es ist die erste Komponente des Läufersystems.
Primäre und sekundäre Läufer
Primär- und Sekundärkanäle sind Kunststoffkanäle, die den Hauptkanal mit dem Anguss der Innenform verbinden und den geschmolzenen Kunststoff in die Innenform fließen lassen. Bei einer Zwei-{1}}Plattenform befindet sich der Angusskanal auf der Trennfuge.
Bei der Gestaltung von Strömungskanälen sollte auf deren Querschnittsform und -größe geachtet werden. Im Allgemeinen gibt es vier Arten von Querschnittsformen für Strömungskanäle: Vollkreis, Trapez, modifiziertes Trapez und Sechseck (siehe Abbildung 7-12). Aus Sicht der Einspritzdruckübertragung gilt: Je größer die Querschnittsfläche des Strömungskanals, desto besser; Aus Sicht der Wärmeleitung gilt: Je kleiner die Querschnittsfläche, desto besser. Daher ist der Strömungskanal umso effektiver, je größer das Verhältnis von Querschnittsfläche zu Oberfläche ist. Strömungskanaldesigns mit kreisförmigem und quadratischem Querschnitt weisen die höchsten R-Werte auf. Da kreisförmige Querschnitte-schneller abkühlen als quadratische Querschnitte, sind kreisförmige Querschnitte-die besten. (Der R--Wert bezieht sich auf das Verhältnis von Querschnittsfläche zu Oberfläche; die Querschnittsfläche bezieht sich auf die Querschnittsfläche des Strömungskanals.)
Der Laufraddurchmesser hängt von der Fließlänge ab; Je größer der Durchmesser, desto länger ist der Strömungsweg. Gleichzeitig sollte der Läufer möglichst schmal und kurz sein. Für jede Kunststoffart gilt ein Mindestdurchmesser des Laufrads. Ein zu kleiner Durchmesser beeinträchtigt den Kunststofffluss im Formhohlraum. Der Angusskanaldurchmesser ist in der Regel 1,0 mm dicker als der Füllstand des fertigen Produkts, um zu verhindern, dass der Kunststoff im Angusskanal vor dem Fertigprodukt erstarrt, und sorgt so für eine ordnungsgemäße Druckhaltung.
Tor
Anschnitte haben einen erheblichen Einfluss auf die Formbarkeit und die innere Spannung. Ihre geeignete Form wird normalerweise durch die Form des Teils bestimmt und kann grob in zwei Kategorien eingeteilt werden: eingeschränkte Tore und uneingeschränkte Tore.
Eingeschränkte Anschnitte sind schmale Abschnitte am Eingang zum Formhohlraum, die eine einfache Verarbeitung ermöglichen und ein einfaches Abtrennen des Teils vom Angusskanal ermöglichen, wodurch die Restspannung reduziert wird. Dieser Typ wird im Allgemeinen in Formen mit mehreren Kavitäten verwendet, bei denen mehrere Teile auf einmal geformt werden, da er eine gleichmäßige Verteilung erleichtert und einen Rückfluss des Kunststoffs innerhalb der Kavität verhindert. Eingeschränkte Tore können weiter in Seitentore, überlappende Tore, Flanschtore, fächerförmige Tore, Filmtore, Ringtore, Scheibentore, Punkttore und U-Boot-Tore eingeteilt werden. Bei uneingeschränkten Anschnitten wird Kunststoff über einen vertikalen Angusskanal direkt in den Formhohlraum eingespritzt.
Art, Lage, Größe und Anzahl der Anschnitte wirken sich direkt auf das Aussehen, die Verformung, die Formschrumpfung und die Festigkeit des Formteils aus. Daher sollten die folgenden Faktoren bei der Gestaltung berücksichtigt werden.
(1) Bei der Bestimmung der Anschnittform zu berücksichtigende Faktoren: Die Anschnittform beeinflusst die Fließfähigkeit des Harzes im Formhohlraum, das Aussehen des Formteils und die Ausrichtung des Materialflusses. Daher müssen bei der Auswahl des Anschnitttyps die Materialart bzw. Produktform und der Einfluss der Strömungsorientierung berücksichtigt werden.
(2) Bei der Bestimmung der Anschnittgröße zu berücksichtigende Faktoren:
① Eigenschaften des plastischen Fließens.
② Formwandstärke.
③ In den Formhohlraum eingespritzte Kunststoffmenge.
④ Schmelztemperatur des Kunststoffs.
⑤ Formtemperatur.
(3) Zu berücksichtigende Faktoren bei der Bestimmung des Gate-Standorts:
① Der Anschnitt sollte sich an der dicksten Stelle des Querschnitts des Kunststoffteils befinden. Dies ermöglicht eine langsamere Abkühlung am Anguss, erleichtert den Fluss des geschmolzenen Materials in den Formhohlraum und verhindert Fehler wie Schrumpfung.
② Die Anschnittposition sollte den Fließweg des geschmolzenen Materials minimieren, Strömungsrichtungsänderungen reduzieren und den Druckverlust minimieren. Im Allgemeinen ist ein Anschnitt in der Mitte des Kunststoffteils effektiver.
③ Die Anschnittposition sollte das Entlüften von Gas aus dem Formhohlraum erleichtern. Wenn das in den Formhohlraum eindringende geschmolzene Material das Entlüftungssystem vorzeitig schließt, wird es für Gase schwierig, aus dem Hohlraum zu entweichen, was sich negativ auf die Produktqualität auswirkt. Entlüftungskanäle sollten an der Endposition platziert werden, an der das geschmolzene Material den Hohlraum erreicht, um die Entlüftung zu erleichtern.
④ Der Anguss sollte sich direkt gegenüber der Kernwand oder einem großen Kern befinden, damit das mit hoher Geschwindigkeit geschmolzene Material direkt auf den Hohlraum oder die Kernwand auftreffen kann, wodurch die Fließrichtung geändert, die Fließgeschwindigkeit verringert und der Hohlraum gleichmäßig gefüllt wird. Dadurch werden offensichtliche Spritzspuren auf dem Kunststoffteil vermieden und ein Bruch der Schmelze verhindert.
⑤ Die Anzahl der Tore sollte kontrolliert werden. Wenn Sie den Hohlraum durch mehrere Anschnitte betreten, entstehen mehr Bindenähte.
⑥ Die Anschnittposition sollte eine gleichmäßige Zuführung des geschmolzenen Materials gewährleisten, wobei der Fließweg vom Hauptkanal zu allen Teilen des Hohlraums gleich oder ähnlich sein sollte, um Grate und Schweißnähte zu reduzieren.
⑦ Vermeiden Sie bei Kunststoffteilen mit Kernen oder Einsätzen, insbesondere bei zylindrischen Kunststoffteilen mit schlanken Kernen, die Zufuhr direkt auf den Kern oder Einsatz, um ein Verbiegen des Kerns oder eine Verschiebung des Einsatzes zu verhindern.
⑧ Die Position des Anschnitts sollte verhindern, dass es zu Schmelzebrüchen kommt. Wenn sich ein kleiner Anschnitt direkt gegenüber einem Hohlraum mit großer Breite und Dicke befindet, wird das mit hoher Geschwindigkeit durch den Anschnitt fließende geschmolzene Material einer hohen Scherbeanspruchung ausgesetzt, was zu Schmelzbruchphänomenen wie Strahlbildung und Kriechen führt. Ausspritzende Schmelze neigt dazu, Falten zu verursachen, was zu Wellenspuren auf dem Produkt führt.
⑨ Wenn geschmolzener Kunststoff mit hoher Geschwindigkeit durch den Anschnitt in den Formhohlraum eingespritzt wird, zeigt er einen Richtungseffekt. Die Anschnittposition sollte so gewählt werden, dass die nachteiligen Auswirkungen dieses Richtungseffekts vermieden werden.
⑩ Bei der Bestimmung der Angussposition und -anzahl für eine Form muss das Durchflussverhältnis überprüft werden, um sicherzustellen, dass die Schmelze die Kavität füllt. Das Strömungsverhältnis wird durch das Verhältnis der gesamten Strömungskanallänge zur gesamten Strömungskanaldicke bestimmt. Sein zulässiger Wert variiert je nach Schmelzeeigenschaften, Temperatur, Einspritzdruck usw.
⑪ Bei flachen Kunststoffteilen kann es leicht zu Verwerfungen und Verformungen kommen, da ihre Schrumpfungsraten in verschiedenen Richtungen unterschiedlich sind. Die Verwendung mehrerer Gates ist viel effektiver.
⑫ Bei Kunststoffteilen vom Typ Rahmen- kann die diagonale Anordnung der Tore die durch Schrumpfung verursachte Verformung verbessern.
⑬ Bei ringförmigen Kunststoffteilen sollte der Anschnitt tangential platziert werden, um Schweißnähte zu reduzieren, die Festigkeit des Schweißbereichs zu erhöhen und die Entlüftung zu erleichtern.
⑭ Bei Kunststoffteilen mit ungleichmäßiger Wandstärke sollte die Angussposition möglichst konstant gehalten werden, um Wirbel zu vermeiden.
⑮ Bei schalenförmigen Kunststoffteilen kann eine in der Mitte-montierte Anschnittanordnung verwendet werden, um Schweißnähte zu reduzieren.
⑯ Für kuppelförmige, schlanke und dünnwandige Kunststoffteile können mehrere Angusspunkte und Prozessrippen eingestellt werden, um den Fluss zu leiten und Materialmangel zu verhindern.
Die oben genannten Grundsätze zur Auswahl der Anschnittpositionen können zu Widersprüchen in der Anwendung führen; In solchen Fällen ist eine flexible, auf die tatsächliche Situation abgestimmte Handhabung erforderlich.
(4) Gating-Balance
Wenn kein ausgeglichenes Angusssystem erreicht werden kann, kann die folgende Angussausgleichsmethode verwendet werden, um das Ziel eines gleichmäßigen Spritzgießens zu erreichen. Diese Methode eignet sich für Formen mit vielen Kavitäten. Es gibt zwei Gating-Balance-Methoden: Ändern der Länge des Gating-Kanals und Ändern der Querschnittsfläche des Gatings.
Wenn die Kavitätsabmessungen unterschiedliche projizierte Flächen haben, muss auch die Anspritzung ausgeglichen werden. An dieser Stelle muss zur Bestimmung der Anschnittgröße zunächst eine Anschnittgröße bestimmt und das Verhältnis dieser Anschnittgröße zum entsprechenden Hohlraumvolumen berechnet werden. Dieses Verhältnis wird dann auf den Vergleich anderer Anschnitte mit ihren entsprechenden Hohlraumvolumina angewendet, um nacheinander die Größe jedes Angusses zu bestimmen. Nach der eigentlichen Probeeinspritzung kann der Gate-Ausgleichsvorgang abgeschlossen werden.
Wenn bei der Herstellung von Teilen oder mehreren Fertigprodukten aus demselben Formhohlraum einige Abschnitte des Materials dünner sind, muss der Anguss verdickt werden. Das Ausmaß der Verdickung hängt von der Größe des Endprodukts ab. Im Allgemeinen fließen dickere Abschnitte der Fertigprodukte besser, was zu einem normalen Druck führt, während dünnere Abschnitte schlechter fließen, was zu einem höheren Druck führt. Wenn die fertigen Produkte gleichzeitig abgefüllt werden sollen, kann es daher in den dickeren Abschnitten zu Graten kommen. Um ein Strömungsungleichgewicht zu verhindern, muss das Angussrohr für die dünneren Abschnitte verdickt werden, um den Druckverlust auszugleichen, wie in Abbildung 7-13 dargestellt.
Kalte Schneckenbrunnen
Kaltschlackenbrunnen, auch Kaltschlackengruben genannt, dienen dazu, das kühlere geschmolzene Kunststoffmaterial zu Beginn des Füllvorgangs zu speichern und zu verhindern, dass es direkt in den Formhohlraum gelangt und den Anschnitt verstopft oder die Produktqualität beeinträchtigt. Kaltschwallbrunnen befinden sich typischerweise am Ende des Hauptverteilers. Bei langen Abzweigrohren sollten an deren Enden zusätzlich Kaltschneckenbrunnen angebracht werden.
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