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Entlüftung im Spritzgussverfahren: Optionen und Methoden
Die Entlüftung ist ein entscheidender Aspekt im Spritzgussprozess, der dafür sorgt, dass die in der Form befindliche Luft entweichen kann, während die Schmelze in die Kavität eingespritzt wird. Ohne eine ordnungsgemäße Entlüftung kann es zu Lufteinschlüssen, Brandstellen (Dieseleffekt) und unvollständigen Füllungen kommen, die die Qualität des Endprodukts beeinträchtigen. Es gibt mehrere Methoden zur Entlüftung, die je nach Bauteilgeometrie und Materialwahl zum Einsatz kommen.
1. Entlüftung über Trennebene
Die Trennebene des Werkzeugs bietet oft die einfachste Möglichkeit, die Luft aus der Form entweichen zu lassen. Dabei werden gezielt feine Spalte in die Trennebene eingearbeitet, die groß genug sind, um Luft entweichen zu lassen, aber zu klein, um geschmolzenes Material durchzulassen. Üblicherweise liegt die Spaltdicke bei etwa 0,02 bis 0,05 mm.
Vorteile:
- Einfach zu integrieren und kostengünstig.
- Besonders geeignet für flache oder großflächige Teile.
2. Entlüftung über Auswerferstifte, Schiebern, Kerne und Werkzeugeinsätze
In einigen Fällen werden Entlüftungskanäle über die Auswerferstifte realisiert. Hierbei werden feine Kanäle entlang der Führungsfläche der Stifte geschliffen, wodurch die Luft entlang der Bewegung des Auswerfers entweichen kann. Alternativ kann die Entlüftung über Schiebern,
Kerne und Werkzeugeinsätze erfolgen.
Vorteile:
- Ideal für Bauteile, bei denen andere Entlüftungsmethoden nicht anwendbar sind.
- Entlüftung direkt an kritischen Stellen des Formteils.
Poröse Einsätze
Poröse Metalleinsätze ermöglichen es der Luft, durch den Einsatz zu entweichen, während die Schmelze gestoppt wird. Diese Technik wird vor allem bei komplizierten oder schwer zugänglichen Bereichen des Werkzeugs verwendet, die eine gezielte Entlüftung erfordern.
Vorteile:
- Gleichmäßige Entlüftung auch bei komplexen Geometrien.
- Vermeidung von Luftstau in tiefen oder schwer erreichbaren Kavitäten.
Nachteile:
- Poröse Einsätze neigen zu Verstopfungen durch Schmelzereste und erfordern regelmäßige Reinigung.
4. Entlüftung über Mikrokanäle
Eine weitere Methode ist die Integration von Mikroentlüftungskanälen im Werkzeug, die oft an besonders anfälligen Stellen des Bauteils platziert werden. Diese Kanäle sind äußerst fein und lassen Luft entweichen, ohne dass Kunststoff durchfließen kann.
Vorteile:
- Hohe Präzision und gezielte Entlüftung.
- Verhindert zuverlässig das Eindringen der Schmelze.
Nachteile:
- Aufwendige Herstellung und höhere Werkzeugkosten.
5. Vakuumentlüftung
Bei der Vakuumentlüftung wird vor dem Einspritzen der Schmelze die Luft gezielt aus der Form gesaugt. Diese Methode wird vor allem bei sehr großen oder komplexen Formteilen eingesetzt, bei denen andere Entlüftungssysteme an ihre Grenzen stoßen.
Vorteile:
- Sehr effektive Methode zur Luftentfernung, besonders für große oder komplizierte Teile.
- Verbessert die Oberflächenqualität des Bauteils.
Nachteile:
- Hoher technischer Aufwand und Kosten.
- Zusätzliche Vakuumanlagen sind erforderlich.