Warum ist die Formschrägengestaltung für das Spritzgießen so wichtig?

Das Entwerfen von Entformungsschrägen für das Spritzgießen kann mühsam sein. Als Designer und Ingenieure arbeiten wir gerne mit geraden, senkrechten Modellen, die einfach und intuitiv zu lesen, zu messen und zu ändern sind.

Wenn es jedoch darum geht, Komponenten tatsächlich im Spritzgussverfahren herzustellen, müssen Ihre Entwürfe zum Prozess selbst passen. Das bedeutet, Entformungsschrägen zu konstruieren, um die Teile aus der Form auswerfen zu können. Wenn Sie Ihre Teile nicht mit dem richtigen Maß an Zeichnung entwerfen, gefährden Sie die Funktionalität, Passform und kosmetische Qualität Ihres Teils.

Was ist ein Entformungswinkel?

Eine Entformungsschräge ist eine Verjüngung, die an den vertikalen Wänden des spritzgegossenen Bauteils angebracht wird, um das Lösen des Teils aus der Form zu erleichtern.

Formschrägen sind ein erforderliches Merkmal von spritzgegossenen kundenspezifischen Teilen. Ein funktionelles Teil für den Spritzguss muss Formschrägen aufweisen, die sowohl zur Kavitäts- als auch zur Kernseite zeigen. Dadurch wird das Risiko einer Beschädigung der Teile verringert und sichergestellt, dass diese aus der Maschine herausgeschleudert werden können.

Während der geschmolzene Kunststoff in die geschlossene Matrize fließt und den Hohlraum füllt, schrumpft das Material beim Abkühlen in der Form und verfestigt sich dadurch am Kern.

Warum sind Formschrägen beim Spritzgießen wichtig?

Ohne jegliche Verjüngung kommt es nicht nur zu Kratzern am Teil, sondern auch zu unerwünschtem Verschleiß der Form. Dies verkürzt wiederum die Lebensdauer des Werkzeugs. Darüber hinaus können Sie das Teil in diesem Fall möglicherweise nicht auswerfen, was bedeutet, dass Sie die Produktion anhalten müssen, um das Teil manuell aus der Form zu lösen.

Wichtig ist auch, die Vakuumkräfte zu überwinden, indem Luft zwischen Metall und Kunststoff gelassen wird, damit sich das Teil ordnungsgemäß lösen kann. Durch Hinzufügen eines angemessenen Entformungswinkels wird sichergestellt, dass ein Verzug beim Auswerfen verhindert wird und gleichzeitig ein gutes optisches Finish erhalten bleibt.

Beim Spritzgießen muss man sich auch mit dem inhärenten Kompromiss zwischen dem Auswurfmechanismus und dem Kühlsystem auseinandersetzen – beide konkurrieren um Platz im Kern. Wenn Ihr Teil konstruktionsbedingt leicht zu lösen ist, erleichtern Sie das Auswerfen des Teils und geben dem Kühlsystem mehr Platz.

Anstatt zahlreiche Stifte oder Hülsen zum Herausdrücken des Teils aus dem Kern zu haben, bleibt viel Platz für Kühlkanäle, was Ihre Zykluszeit erheblich verkürzt. Dadurch erhalten Sie einen wettbewerbsfähigeren Stückpreis für Ihr Projekt, was bei hohen Produktionsmengen von enormem Vorteil ist.

Warum ist es also wichtig, Ihrem Entwurf Schrägen hinzuzufügen?

• Minimiert die Verformung Ihrer Geometrie
• Erhöht die Standzeit der Form
• Warum sind Formschrägen beim Spritzgießen wichtig?
• Reduziert Kosten durch Verkürzung der Abkühlzeit

Wie gestaltet man bessere Entformungsschrägen?

Es gibt keine allgemeingültige Formel, die Ihnen genau sagen kann, wie Sie Formschrägen in Ihrem Entwurf implementieren, aber es gibt einige Faktoren, die Sie berücksichtigen sollten:

Tiefe Taschen und Hohlräume

Tiefe Taschen und Hohlräume benötigen einen steileren Entformungswinkel, um das Vakuum und die Reibungskräfte zu überwinden, wenn das Teil aus dem Kern herausgedrückt wird.

Teiltextur

Die Beschaffenheit des Teils bestimmt die Mindestschräge. Eine glattere Oberfläche, z. B. eine Hochglanzoberfläche, lässt sich leicht herausdrücken und verringert die Ausschussrate. Für leichte Texturen ist eine Schräge von 1–5 Grad geeignet. Komplexe Texturen wie Leder oder Schlangenleder führen zu Mikrohinterschnitten und erfordern eine Formschräge von 5–12+ Grad.

Was sind die besten Spritzgussmaterialien für Formschrägen?

Je stärker der Kunststoff thermisch schrumpft, desto größer muss die Formschräge sein. Darüber hinaus erfordern starke, spröde und abrasive Materialien naturgemäß eine größere Konizität als weiche, duktile oder selbstschmierende Materialien.

Nylon zum Beispiel ist sehr nachsichtig und benötigt nicht unbedingt einen Formschrägewinkel, obwohl eine standardmäßige 2-Grad-Konizität immer empfohlen wird.

Was sind die wichtigsten Tipps und Tricks von Protolabs Network zum Entwerfen von Formschrägen?

Schrägen sind vielleicht nicht Ihr Lieblingsmerkmal beim Entwerfen, aber der Aufwand lohnt sich. Die richtige Gestaltung ist der Schlüssel zur Erzielung wettbewerbsfähiger Kosten und möglicherweise zur Verkürzung der Durchlaufzeit.

Hier sind ein paar fortgeschrittene Tipps zum Entwerfen der besten Entformungsschrägen für Ihre kundenspezifischen Teile:

• Integrieren Sie den Entwurf frühzeitig in Ihr Design. Wenn Sie das Teil per 3D-Druck prototypisieren möchten, stellen Sie sicher, dass es bereits den Entwurf enthält, damit Sie Ihre Designarbeit nicht wiederholen müssen.
• Zeichnen Sie sowohl die Hohlraum- als auch die Kernseite Ihres Teils. Der Kern (Innenflächen) erfordert aufgrund der Schrumpfrichtung des Materials eine etwas größere Formschräge.
• Alle vertikalen Flächen müssen eine Schräge haben. Dazu gehören Rippen und Zwickel, Vorsprünge und Abstandselemente.
• Je größer der Entformungswinkel, desto besser. Sogar ein Winkel von 0,5 Grad (das absolute Minimum für die meisten Materialien) ist besser als überhaupt kein Entformungswinkel.
• Achten Sie auf die Referenzfläche, von der aus Sie entwerfen, und darauf, ob sich die Formschräge auf die Funktionalität oder den Sitz der zusammenpassenden Teile auswirkt.
• Die Lage der Trennlinie ist nicht immer offensichtlich. Stellen Sie sicher, dass Sie Ihren Lieferanten frühzeitig im Prozess konsultieren, um den Endentwurf rechtzeitig zu liefern.
• Entwerfen Sie die Features, die eine Nebenaktion erfordern würden (Seitenhohlräume und Vorsprünge).