SPRITZFEHLER

 

Beim Spritzgiessen gibt es 3 Bereiche, die für auftretende Fehler verantwortlich sein können. Diese sind:

• Die Maschine

• Das Werkzeug

• Das Material

Die Gründe für das Auftreten der verschiedenen Fehler sind diesen drei Bereichen zugeordnet und in abfallender Wertung aufgelistet. Wenn der Grund für einen aufgetretenen Spritzgießfehler ermittelt wurde, dürfte es normalerweise kein Problem sein, entsprechende Abhilfemaßnahmen zu treffen.
Hier sind nun einige Spritzfehler, deren Ursachen und die Fehlerbeseitigung aufgeführt.


Angusshof

Ursache:

Starke Molekülorientierung, die beim Abkühlen teilweise reißt und hierdurch einen veränderten Oberflächeneindruck ergibt.

 

Zur Vermeidung der Hofbildung im Angußbereich muß die Schmelze mit möglichst geringer Orientierung in den Formhohlraum gebracht werden. Neben den Spritzparametern ist hier ein optimal ausgelegtes Angußsystem ausschlaggebend.

Gründe für Hofbildung :

 Maschine  Werkzeug  Material
- zu hohe Einspritzgeschwindigkeit

- zu niedrige Massetemperatur

- scharfe Kanten an der Anbindung

- Anbindung zu klein

- Anbindung zu lang

- Viskosität zu hoch
 



Lufteinschlüsse - Dieseleffekt

Ursache:

Die im Werkzeug vorhandene Luft kann nicht schnell genug entweichen. Beim Verdichten der Luft kommt es zu einer Temperaturerhöhung, die zur Verbrennung (Schädigung) des Kunststoffes führt.

 

Lufteinschlüsse können einerseits am Fließwegende im Bereich von Trennkanten oder Sacklöchern auftreten, andererseits aber auch inmitten von Teilen, wenn die Fließfront aufgrund unterschiedlicher Wandstärken oder geometrischer Verhältnisse den Formhohlraum umströmt.

Gründe für die Bildung von Lufteinschlüssen :

 Maschine  Werkzeug  Material
- zu hohe Einspritzgeschwindigkeit

- zu hohe Massetemperatur

- zu hohe Zuhaltekraft

- unzureichende Entlüftung

- Entlüftungskanäle verstopft

 

- hohe Viskosität begünstigt Lufteinschlüsse an Dünnstellen
 



Einfallstellen

Ursache:

In Bereichen von Masseanhäufungen entsteht beim Abkühlen eine verstärkte Volumenkontraktion der Schmelze, wobei das sich reduzierende Volumen nicht durch neue Schmelze ersetzt werden kann.

 

Gründe für erhöhte Volumenkontraktion :

 Maschine  Werkzeug  Material
- erhöhte Schmelztemperatur - Masseanhäufungen

- zu dicke Rippen, Wandstärkenverhältnis max.  0,7, bei Hochglanzteilen 0,5

- zu große Radien an den Rippen

- flacher Winkel zwischen Rippe und Fläche

- hohe Formtemperatur (bei teilkristallinen Kunststoffen)

 

- erhöhte Kristallisation

- veränderter Füllstoff oder Füllstoffgehalt

- Pigmentierung

 

Gründe, warum das sich reduzierende Volumen nicht ersetzt werden kann :

 Maschine  Werkzeug  Material

- kein Polster

- Dosierung zu gering

- Rückstromsperre defekt

- Nachdruck zu gering

- Nachdruckzeit zu kurz

- Umschaltpunkt auf Nachdruck zu früh

- Schmelzetemperatur zu niedrig

- Einspritzgeschwindigkeit
 (-  Angußnah, + Angußfern )

 

- Angusssystem unterdimensioniert

- Anbindung an einer dünneren Wand

- Werkzeugwandtemperatur zu hoch

- das Heißkanalsystem ist undicht, dadurch kein Polster

 

- Viskosität zu hoch

- Füllstoffgehalt

 



Fliessnaht

Ursache:

Wenn Schmelzefronten aufeinandertreffen, bilden sich Fließnähte. Entscheidend für die Sichtbarkeit ist der Aufprallwinkel, die Fließfronttemperatur, der Druckaufbau und die Entlüftung.

 

Beim Aufeinandertreffen der Fließfronten werden diese teilweise verstreckt, was zusätzliche Orientierungen und somit Verfärbungen verursachen kann. In Abhängigkeit der Entlüftung wird mehr oder weniger ein "Dieseleffekt" erzeugt, der sowohl die mechanischen als auch die optischen Eigenschaften der Fließnaht beeinflussen kann.

Gründe für die Sichtbarkeit der Fliessnaht :

 Maschine  Werkzeug  Material

- Einspritzgeschwindigkeit zu gering

- Schmelztemperatur zu niedrig

- Umschaltpunkt zu früh

- Nachdruck zu niedrig

- Art der Werkzeugoberfläche (Narbung, je matter desto problematischer)

- Formtemperatur zu niedrig

- schlechte Entlüftung

- Fließweg zu lang

- Temperaturunterschiede der Fließfronten

- Angussposition

 

- Viskosität zu hoch

- Füllstoff - Art und Menge

- Pigmentierung

 

 



Glanzgradunterschiede

Ursache:

Das Erscheinungsbild einer Oberfläche wird durch die Lichtreflektion und -absorption bestimmt. Eine unterschiedliche Oberflächenbeschaffenheit des Kunststoffteiles (Rauhigkeit) verändert diese Faktoren.

 

Für die Entstehung einer ungleichmäßigen Oberflächenbeschaffenheit gibt es mehrere Gründe:

1. Die im Werkzeug vorhandene Struktur wird während des Formfüllvorganges nicht vollständig abgebildet. Dies ist dann der Fall, wenn sehr feine Strukturen vorhanden sind. In der Fließfront herrscht immer der Druck Null. Mit zunehmender Entfernung von der Fließfront in Richtung Anguss steigt der Druck in der Schmelze und somit auch die Möglichkeit für die Schmelze, in enge Werkzeughohlräume einzudringen. Bei sehr feinen Strukturen wird die Fließfront in diesen Strukturen jedoch häufig schon einfrieren, bevor diese vollständig ausgefüllt sind. Das Fließwegende kühlt dann ohne Werkzeugkontakt ab und ist dann glatt mit erhöhter, gleichmäßiger Lichtreflektion.

2. Durch Verformungen im Werkzeug (Einsätze, Schieber, Auswerfer) werden Teilbereiche unter verstärktem Werkzeuganlagendruck abgekühlt. Diese Fehlerart liegt dann vor, wenn die glänzenden Stellen durch den Umschaltpunkt und die Nachdruckphase beeinflusst werden können. In der Regel ist am Fertigteil im Bereich von Einsatztrennungen ein Absatz zu erkennen, der im Werkzeug so nicht vorhanden ist. Durch den hohen Werkzeuginnendruck werden Werkzeugbereiche, die zu schwach abgestützt sind, elastisch verformt. Beim Abkühlen der Schmelze nimmt durch die Volumenkontraktion der Anlagedruck zur Werkzeugoberfläche normalerweise stetig ab. In diesen elastisch verformten Bereichen bleibt durch die Federwirkung der Anlagedruck jedoch vorhanden, was dann die Oberflächenstörungen verursacht.

3. Starke Temperaturunterschiede im Bereich von Einsätzen und Schiebern. Durch unterschiedliche Abkühlgeschwindigkeit kommt es zu einer unterschiedlichen Abformung der Werkzeugoberfläche.

Gründe für unterschiedliche Oberflächenbeschaffenheit :

 Maschine  Werkzeug  Material

- Schmelzetemperatur zu niedrig

- Einspritzgeschwindigkeit zu niedrig (evtl. Profil erforderlich)

Wenn im Bereich von Einsätzen:

- Nachdruck zu hoch

- Nachdruck zu lange

- Umschaltpunkt zu spät

- Narbfehler

- Wandstärkenunterschiede

- Ausstosserlänge nicht richtig abgestimmt

- Einsätze nicht richtig abgestimmt

- Formtemperatur. zu niedrig

- Narbung für verwendeten Kunststoff zu rauh (matt)

- bewegliche Einsätze (Schrägschieber und dgl.) unzureichend abgestützt

- Entlüftung zu schwach

- Temperaturunterschiede im Heißkanal

- Angusssystem

- Wandtemperaturunterschiede

 

- Viskosität zu hoch

- Füllstoff - Art und Menge

 

 



Gratbildung

Ursache:

Die Trennflächen des Werkzeuges haben einen so großen Abstand zueinander, dass Schmelze in diesen Schlitz eintreten kann.

 

 

Das Bild zeigt eine typische Gratbildung, wenn die Entlüftung zu stark ausgelegt wurde. Zur Vermeidung von Spritzgrat muß der Werkzeuginnendruck möglichst niedrig gehalten werden. In vielen Fällen kann ein Spritzprofil helfen, Druckspitzen besonders gegen Ende der Formfüllung zu vermeiden. Wichtig hierfür ist auch eine balancierte Formfüllung, welche Druckspitzen in bestimmten Werkzeugbereichen vermeidet.

Gründe für die Gratbildung:

 Maschine  Werkzeug  Material

- Zuhaltekraft zu gering

- falscher Umschaltpunkt auf Nachdruck

- Nachdruck zu hoch

- Werkzeugfüllung nicht ausbalanciert

- falsche Angusslage

- falsche Angussdimensionierung

- ungleichmäßige Wandstärken

- Wandstärkenunterschiede und Anbindung befindet sich an einer dünnen Wand

- Werkzeugaufbau nicht stabil genug

- defekte Trennkanten

- Werkzeugtemperatur

 

- zu leichtfliessend (bei schlechten Trennkanten)

- zu hochviskos (bei langen Fließwegen)

 

 


Freistrahlbildung

Ursache:

Zum Beginn der Formfüllung bildet sich keine Quellströmung, es ist keine oder eine zu geringe Wandhaftung vorhanden.

 

 

Um eine Freistrahlbildung verhindern zu können, muss die Schmelze nach der Anbindung sofort Kontakt mit der Werkzeugwand bekommen. Das Angusssystem muss so gestaltet sein, dass dies auch möglich ist. Hierfür gibt es drei Grundregeln:

1. Die Anbindung so kurz wie möglich halten, max. 1,5 mm.
2. Die Anbindung zum Teil hin entspannen.
3. Den Übergang vom Verteiler zur Anbindung möglichst stumpf gestalten.

Gründe zur Freistrahlbildung :

 Maschine  Werkzeug  Material

- Einspritzgeschwindigkeit zu hoch (am Beginn der Formfüllung)

- Schmelztemperatur zu niedrig

- ungünstige Angusslage

- falsche Angussgeometrie

- Anbindung zu lange

- Anbindung zu dünn

- Konus zum Teil hin enger

- Übergang Verteiler zu Anbindung nicht stumpf

 

- hohe Viskosität

- geringe Wandhaftung zum Werkzeugstahl

 


Schallplatteneffekt

Ursache:

Während des Fließvorgangs bildet sich durch zu schnelle Abkühlung hinter der Fließfront eine partiell hochviskose Schicht, die durch den geringen Druck in der Fließfront stehen bleibt. Die nachfolgende Schmelze überströmt diese Wand und wird dann wieder an die Werkzeugwand gedrückt, wo sie dann wieder stärker abkühlt.

Gründe für die Entstehung :

 Maschine  Werkzeug  Material

- Einspritzgeschwindigkeit zu gering

- Schmelztemperatur zu niedrig

- Formtemperatur zu niedrig

- Fließweg zu lang

- zu viel Druckverlust im Angusssystem

 

- Viskosität zu hoch

 

 



Schlierenbildung / Gaseinschlüsse

Ursache:

Silberschlieren entstehen durch Gaseinschlüsse an oder dicht unter der Formteiloberfläche. Diese entstehen einerseits durch Gase, die in der Schmelze gelöst sind und sich an der Fließfront entspannen. Durch den Quellfluss legen sich diese Blasen dann an die Formteiloberfläche oder sind noch von einer dünnen Kunststoffhaut bedeckt.

Ein weiterer Grund für Lufteinschlüsse an der Formteiloberfläche sind Störungen in der sich gleichmäßig ausbreitenden Fließfront durch scharfe Kanten im Werkzeug oder nicht aufgeschmolzenen Partikeln in der Schmelze.

Gründe für Schlieren / Gaseinschlüsse :

 Maschine  Werkzeug  Material

- zu viel Schneckenrückzug

- zu schnelles Einspritzen

- Schmelztemperatur zu hoch

- Verweilzeit zu lange

- kalter Pfropfen in der Maschinendüse

- Material nicht vollständig plastifiziert

- Plastifiziergeschwindigkeit zu hoch

- Staudruck zu hoch (Scherung) oder zu niedrig (Lufteinschlüsse in der Schmelze)

- Düsenbohrung größer als Angussbuchse

- versetzte Düsenanlage

- Düsenradius zu klein, dadurch Grat an der Angussbuchse

- Probleme im Heißkanal:

- kalter Pfropfen

- Heizung defekt

- Fühler defekt

- Heizkreise vertauscht

- große Temperaturstreuung

- zu dünne und/oder zu lange Anbindung

- scharfe Kanten

- Wasser im Werkzeug

 

- zu hohe Feuchtigkeit im Granulat

- Trocknungszeit zu kurz

- effektive Trocknungszeit stimmt nicht

- zu lange Verweilzeit im Maschinentrichter

- Förderung des Granulates mit feuchter Luft

- Trocknungstemperatur zu niedrig

- falsche Temperaturanzeige am Trockner

- zu schwache Luftzirkulation im Trockner (Filter)

- Fremdmaterial im Granulat

- thermische Stabilität zu gering

- Material übertrocknet

 



Bildmaterial und Textauszüge wurden uns freundlicherweise vom Kunststoff-Institut Lüdenscheid zur Verfügung gestellt.