Friedrich Johannaber

Walter Michaeli

2. Auflage

HandbuchSpritzgießen

Johannaber / MichaeliHandbuch Spritzgießen

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HandbuchSpritzgießen

Friedrich JohannaberWalter Michaeli

2. Auflage

Mit 738 Abbildungen

Die Autoren:

Dr.-Ing. Friedrich Johannaber, Berta Lungstras Weg 14, 53797 LohmarProf. Dr.-Ing. Dr.-Ing. e.h. Walter Michaeli, Institut fur Kunststoffverarbeitung,RWTH Aachen, Pontstraße 49, 52062 Aachen

Bibliografische Information Der Deutschen Bibliothek:Die Deutsche Bibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbiblio-grafie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet uber <http://dnb.ddb.de> abrufbar.

ISBN 3-446-22966-3www.hanser.de

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# Carl Hanser Verlag Munchen 2004Herstellung: Oswald ImmelCoverkonzept: Marc Muller-Bremer, Rebranding, MunchenCoverumsetzung: MCP . Susanne Kraus GbR, HolzkirchenSatz, Druck und Bindung: Druckhaus „Thomas Muntzer“ GmbH, Bad Langensalza,Germany

ISBN 978-3-446-22966-2E-Book-ISBN 978-3-446-44098-2www.hanser-fachbuch.de

© Carl Hanser Verlag München 2004Herstellung: Oswald ImmelCoverkonzept: Marc Müller-Bremer, Rebranding, MünchenCoverumsetzung: MCP •Susanne Kraus GbR, HolzkirchenSatz: Druckhaus „Thomas Müntzer“ GmbH, Bad LangensalzaDruck und Bindung: Kösel, Krugzell

Kunststoffe zu spritzgießen ist eine der fortschrittlichsten Verarbeitungstechnologienunserer Zeit. Spritzgießen liefert ursprunglich kaum voraussehbare, aber in Nutzenund Wirkung stets nachvollziehbare und kontrollierbare Anwendungen fur praktischalle Bereiche industrieller Nutzung und des taglichen Gebrauchs.

Neben der im Vordergrund stehenden technischen Beschreibung des Verfahrens istes das Bemuhen der Autoren, einen Beitrag zum gefahrlosen Umgang mit Spritzgieß-einrichtungen zu leisten. Deshalb gibt dieses Buch in den Abschnitten: Sicherheit,Arbeitsplatzhygiene, Trocknung, ntgasung, ntsorgung . . . Hinweise auf vorbild-liche und umweltfreundliche Betriebsweisen. Weiterhin mochte dieses Buch dieffentlichkeit mit den Realitaten, Problemen und Vorteilen der Spritzgießtechnikvertraut machen. So soll diese fur unsere Zukunft wichtige Technologie den ihr zu-stehenden Platz erhalten.

Der Leser dieses Werks konnte nun der Auffassung sein, dass er hiermit ein Hand-buch zur Verfugung hat, das den Wert eines Kochbuchs fur einen Koch aufweist.Jedoch – in Mochtegern-Koch legte eines Tages die Gans in die Sautierpfanne sowie vorgeschrieben gestopft und zugenaht. Dennoch war ihm der erwartete rfolgnicht beschieden, seiner Liebsten zu imponieren, als er die gebratene Gans im argramponierten Federkleid aus der Pfanne entnahm. Im Kochbuch fehlte eben der we-sentliche Hinweis bei „Gans“, namlich „gerupft“. s wird offensichtlich in jedemKochbuch, auch dem bester Gute, unterstellt, dass jeder Koch weiß, dass nach dergegebenen Vorschrift nur gerupfte Ganse zu behandeln sind und zwar immer. Beider Lekture dieses Buchs sollte man zuvor Beschriebenes im Hinterkopf haben. Kri-tischer Umgang, Prufung des gerade gultigen Umfelds und ggf. Nachfragen beimSpezialisten sichert zusatzlich ab. Hier und da sind die Aussagen auch klar erkennt-lich als allgemeine Richtlinien gekennzeichnet. Da muss man zusatzlich nach demSpeziellen suchen.

Dieses Buch erhebt nicht den Anspruch, die Spritzgießtechnik wissenschaftlich zudurchleuchten. Vorzugsweise soll der Praktiker Anregungen und Hinweise zur Lo-sung seiner taglichen Probleme erhalten. Dabei wurde große Aufmerksamkeit daraufverwendet, vorliegende Pra iserfahrungen zu sammeln und in ubersichtlichen Tabel-len und Diagrammen darzustellen.

s wurde bewusst der Versuch gemacht, altere Literatur zu berucksichtigen. DerFachmann geht oftmals davon aus, dass in einer Zeit, die mehr als 10 bis 15 Jahrezuruckliegt, keine verwertbaren Informationen mehr gefunden werden. Diese An-nahme ist grundsatzlich falsch. Dieses zeigt das Geschehen um die elektromecha-nisch angetriebenen sog. vollelektrischen Spritzgießmaschinen. Die gesamte Technik,bis auf die regelbaren -Motoren, war schon vor 1965 vorhanden.

Vorwort

in derart umfassendes Buch kann ohne ualifizierte Mithilfe nicht entstehen.

Den Herren Prof. Dr.-Ing. Jurgen Rothe, Prof. Dr.-Ing. rnst Schmachtenberg,Prof. Dr.-Ing. Paul Thienel und Bruno Stillhard wird in ganz besonderer Weise ge-dankt, da sie in umfangreicher Weise Te t- und Bildmaterial zur Verfugung stellten.Herr Dipl.-Ing. Herbert Thoma stellte in einzigartiger Weise sein Wissen, seine Bild-unterlagen und seine Zeit zur Verfugung, um Rat zu geben und die Durchsicht einerReihe von Kapiteln vorzunehmen. Fur seine wertvollen Korrekturen und rganzun-gen sowie Bilder und einige beigesteuerte Te tpassagen gebuhrt ihm besondererDank.

Ganze Kapitel verfassten dankenswerter Weise die Herren Prof. Dr.-Ing. Helmut Po-tente, Dr.-Ing. Ch. Obermann, Dipl.-Ing. H. Recker, Dr.-Ing. L. Spi und Prof. Dr.-Ing. . Schmachtenberg. Zahlreiche Mitarbeiter des IKV haben uns bei der Materi-alsammlung, bei der Manuskripterstellung und bei der Korrektur intensiv unter-stutzt. Ihnen allen sei an dieser Stelle herzlich gedankt: Dr.-Ing. G. Aengenheyster,Dr.-Ing. J. Berthold, Dr.-Ing. R. Bluhm, Dr.-Ing. S. Bolinger, Dr.-Ing. C. Brockmann,Dipl.-Ing. A. Brunswick, Dr.-Ing. J. Dassow, Dr.-Ing. F. hrig, Dr.-Ing. H. Findeisen,Dipl.-Ing. A. Franz, Dr.-Ing. T. Galuschka, Dr.-Ing. T. Gernot, Dr.-Ing. M. Giers-beck, Dr.-Ing. C. Herschbach, Dr.-Ing. C. Hopmann, Dr.-Ing. M. Hopmann, Dipl.-Ing. T. Juntgen, Dr.-Ing. A. Kammann, Dr.-Ing. T. Kloubert, Dr.-Ing. J. Knothe, Dr.-Ing. N. Kudlik, Dr.-Ing. F. Lindner, Dr.-Ing. R. v. Oepen, Dr.-Ing. O. Pfannschmidt,Dr.-Ing. M. C. Philipp, Dipl.-Ing. H. Recker, Dr.-Ing. T. . Robers, Dr.-Ing. A. Ro-galla, Dr.-Ing. V. Romberg, Dr.-Ing. C. Ronnewinkel, Dr.-Ing. W. Schlegel, Dr.-Ing.O. Schnerr-Haselbarth, Dr.-Ing. H. Smets, Dr.-Ing. A. Spennemann, Dr.-Ing. W.Tietz, Dr.-Ing. R. Vaculik, Dipl.-Ing. H. Wehr, Dipl.-Ing. M. Wielputz, Dr.-Ing. J. Za-chert und Dr.-Ing. C. Ziegmann. Wesentliche Unterstutzung leisteten auch folgendeFirmen, die Informationen und insbesondere Bildmaterial zur Verfugung stellten,wie Arburg GmbH Co., Loßburg, Battenfeld GmbH, Meinerzhagen, BASF AG,Geschaftsbereich Polymere, Ludwigshafen, Bayer AG, Geschaftsbereich Kunststoffe,Leverkusen, Dr. Boy GmbH, Neustadt/Wied, D MAGergotech GmbH, Schwaig,ngel Vertriebsgesellschaft mbH, Schwertberg, wikon Heißkanalsysteme GmbHCo. KG, Frankenberg, Ferromatik Milacron GmbH, Malterdingen, GWK Gesell-schaft Warme Kaltetechnik mbH, Kierspe, Hettinga Technologies, Des Moines,USA, HPM Hemscheidt GmbH, Schwerin, Husky Spritzgießsysteme GmbH; Wies-baden/Dudelange, Lu emburg, Krauss Maffei AG, Munchen, LWB Steinl GmbHCo. KG, Altdorf, Stork Plastics Machinery B. V. Hengelo. Auch dafur danken dieAutoren den Fachkollegen und den Firmen.

Friedrich JohannaberWalter Michaeli

VorwortVI

inleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

1.1 Historische, maschinentechnische und werkstofftechnische Aspekte der nt-wicklung des Spritzgießens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

1.1 Die industrielle ntwicklung des Spritzgießens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121.2.1 Die ntwicklung der Schneckeneinspritzung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

Literatur zu Kapitel 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

2.1 Maschinenmarkt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35Literatur zu Kapitel 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

3.1 Kurzzeichen fur Kunststoffe nach DIN 772 T.1(01. ) ISO 1043-19 7( ) . . . . . . 413.2 Kennzeichnung von Kunststoffen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 443.3 Die Kunststoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

3.3.1 Thermoplaste. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 493.3.2 Duroplaste . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 523.3.3 lastomere. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

3.4 Kunststoffe zum Spritzgießen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 563.4.1 Thermoplaste fur das Spritzgießen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 573.4.1.1 Polymerisate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63.4.1.1.1 Polystyrol (PS) (DIN 7741, VDI/VD 2471) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63.4.1.1.2 Schlagzah modifiziertes Polystyrol (SB) (DIN 16771) . . . . . . . . . . . . . . 703.4.1.1.3 Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) (DIN 16772) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 713.4.1.1.4 Styrol-Acrylnitril-Copolymer (SAN) (DIN 16777) . . . . . . . . . . . . . . . . . 723.3.1.1.5 Polymethylmethacrylat (PMMA) (DIN 7745) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 733.4.1.1.6 Polyethylen (P ) (DIN 16776) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 743.4.1.1.7 Polypropylen (PP) (DIN 16776). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 753.4.1.1. Thermoplastische lastomere (TP ). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 773.4.1.1.9 PP/ PDM- lastomerblend . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73.4.1.1.10 Polyetherblockamid (P BA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73.4.1.1.11 Thermoplastisches Polyurethan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 793.4.1.1.12 Polyester-Blockpolymere, Polyesterelastomere (TP - ) . . . . . . . . . . . . 793.4.1.1.13 thylen-Vinyacetat-Copolymer ( VA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 03.4.1.1.14 thylencopolymere. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 03.4.1.1.15 Polyacetal (POM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13.4.1.1.16 Polytetrafluorethylen (PTF ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13.4.1.1.17 Polyvinylchlorid (PVC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23.4.1.1.1 Polyvinylidenfluorid (PVDF) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33.4.1.2 Polykondensate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43.4.1.2.1 Polyamid (DIN 16773) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43.4.1.2.2 Polyphtalamid (PPA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63.4.1.2.3 Polycarbonat (PC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

Inhalt

3.4.1.2.4 Polyethylenterephthalat (P T) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3.4.1.2.5 Polybutylenterephthalat (PBT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93.4.1.2.6 Polyarylat (PAR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 903.4.1.2.7 Flussigkristalline Polymere/LCP-Polyester . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 903.4.1.2. Polysulfone (PSU). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 913.4.1.2.9 Polyarylethersulfon (PAS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 923.4.1.2.10 Polyphenylensulfid (PPS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 923.4.1.2.11 Polyaryletherketone (P K, P K, PA K) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 933.4.1.2.12 Polyimide/Polyamidimid (PAI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 943.4.1.2.13 Polyetherimid (P I) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 943.4.1.3 Abgewandelte Naturstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 953.4.1.3.1 Celluloseester (CA, CP, CAB) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 953.4.1.4 Polymerblends . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 963.4.1.4.1 ABS/PA-Blend. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 973.4.1.4.2 PC/ABS-Blend. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 973.4.1.4.3 PC/LCP-Blend . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 973.4.1.4.4 PC/P T-Blend . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93.4.1.4.5 Polyphenylenether (PP , PP mod und PS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93.4.2 Duroplaste . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93.4.2.1 Duroplastische Polykondensate fur das Spritzgießen . . . . . . . . . . . . . . . 93.4.2.1.1 Phenol/Formaldehyd-Kunststoffe (PF). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93.4.2.1.2 Harnstoff/Formaldehyd-Kunststoffe (UF) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 993.4.2.1.3 Melamin/Formaldehyd-Kunststoffe (MF) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 993.4.2.1.4 Ungesattigte Polyester (UP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 993.4.2.2 Duroplastische Polyaddukte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1003.4.2.2.1 po idharz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1003.4.3 Silikone (LSR, Li uid Silicone Rubber) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1003.4.4 Andere Werkstoffe zum Spritzgießen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1023.4.4.1 Metallpulver-Spritzgießmassen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1023.4.4.2 Keramik-Formmassen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1023.4.4.3 Abbaubare spritzgießfahige Werkstoffe. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1043.4.4.4 Biologisch abbaubare Polymerwerkstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1053.4.4.5 Abbaubares thermoplastisches Holz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105

3.5 Modifikation der igenschaften von Kunststoffen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1063.5.1 lektrisch leitfahige Modifikation von Kunststoffen . . . . . . . . . . . . . . . . 1063.5.2 Kunststoffgebundene Dauermagnete . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103.5.3 Pulvermassen fur das Spritzgießen von Metall- oder Keramikteilen . . 1103.5.4 Zusatzstoffe fur Thermoplaste

(Hilfsstoffe, Full- und Verstarkungsstoffe). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1133.5.4.1 Hilfsstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1143.5.4.1.1 Gleitmittel, Trennmittel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1143.5.4.1.2 Stabilisatoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1153.5.4.1.3 Antistatika . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1153.5.4.1.4 Antio idantien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1163.5.4.1.5 Flammschutzmittel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1163.5.4.1.5 Farbmittel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1163.5.4.2 Fullstoffe und Verstarkungsmittel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1173.5.4.2.1 Fullstoffe ( tender-Fullstoffe) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1173.5.4.2.2 Verstarkungsmittel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

3.6 Werkstoffkennwerte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1193.6.1 Kennwerte fur den Vergleich von Kunststoffen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1193.6.2 Herstellung von Probekorpern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127

InhaltVIII

3.7 Datenbanken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1343.7.1 Werkstoffdatenbanken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1343.7.1.1 Produktinformationssysteme. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1353.7.1.2 Kommerzielle Systeme. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1373.7.2 Konstruktionsdatenbanken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1393.7.3 Datenbanken zu speziellen Gebieten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1403.7.3.1 Datenbanken zur Medienbestandigkeit. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1403.7.3.2 Herstellerdatenbanken. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1413.7.3.3 Patentdatenbanken. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1413.7.4 Literaturdatenbanken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141

3. Kennwerte zum Spritzgießen von Kunststoffen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1433. .1 Viskositatskennwerte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1433. .1.1 Losungsviskositat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1453. .1.2 Melt Flow Inde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1463. .1.3 Viskositatsfunktionen gemessen mit dem Hochdruckkapillarviskosi-

meter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143. .1.4 Fließweg/Wanddicken-Diagramme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143. .1.5 Fließinde , Fullinde , Fulldruck, Arbeitsintegral, inspritzintegral,

inspritzarbeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1493. .2 Inline-Messungen der Viskositat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

Literatur zu Kapitel 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

4.1 Verarbeitungsdaten fur Thermoplaste . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1664.1.1 Zeiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1664.1.1.1 Kuhlzeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1664.1.1.2 inspritzzeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164.1.2 Temperaturen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164.1.3 Druckwerte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1714.1.4 inspritzgeschwindigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175

4.2 Verarbeitungsdaten fur Duroplaste . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1754.3 Verarbeitungsdaten fur lastomere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1764.4 Verarbeitungsdaten fur sonstige Werkstoffe (Keramik, Metallpulver) . . . . . . . . . . 177

Literatur zu Abschnitt 4.1 bis 4.4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174.5 Verarbeitungseinfluss auf das Werkstoffverhalten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179

4.5.1 Rheologisches Verhalten der Kunststoffschmelzen . . . . . . . . . . . . . . . . . 179Literatur zu Abschnitt 4.5.1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 34.5.2 Orientierung der Molekule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 44.5.2.1 ntstehung der Molekulorientierungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 44.5.2.2 Nachweismethoden fur Molekulorientierungen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 64.5.2.3 influsse auf Orientierungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 7Literatur zu Abschnitt 4.5.2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 94.5.3 Innere Spannungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 94.5.3.1 Bauteilversagen durch innere Spannungen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1914.5.3.2 Bauteilprufungen auf Spannungsrissbildung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193Literatur zu Abschnitt 4.5.3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1954.5.4 Kristallinitat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1954.5.4.1 influss der Kristallisation auf die Material- und Verarbeitungsei-

genschaften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1954.5.4.2 Der Kristallisationsvorgang. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1964.5.4.3 Nukleierung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194.5.4.4 Bestimmung des Kristallisationsgrads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199

31.1 Zusammenstellung von Formteilprufungen I

4.5.4.5 Spezielle Strukturen bei Spritzgussteilen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200Literatur zu Abschnitt 4.5.4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2014.5.5 Kompressibilitat von Kunststoffschmelzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201Literatur zu Abschnitt 4.5.5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2034.5.6 Kunststoffabbau beim Spritzgießen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2044.5.6.1 Thermischer Abbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2044.5.6.2 Thermisch o idativer Abbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2054.5.6.3 Hydrolytischer Abbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2054.5.6.4 Mechanischer Abbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205Literatur zu Abschnitt 4.5.6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2064.5.7 influss der Verweilzeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2064.5.7.1 Definition der Verweilzeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2114.5.7.2 rmittlung der Verweilzeit. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2134.5.7.2.1 Messtechnische In-line- rfassung der Verweilzeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2134.5.7.2.2 mpirische rmittlung der Verweilzeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2134.5.7.2.3 Rechnerische rmittlung der Verweilzeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2134.5.7.3 Berechnung der Verweilzeit. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215Literatur zu Abschnitt 4.5.7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216

4.6 infarben von Kunststoffen beim Spritzgießen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2164.6.1 infarbung durch Farbkonzentrate (Batches). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2264.6.2 infarbung durch Farbstoffe (Flussigfarben, Pasten) . . . . . . . . . . . . . . . 2274.6.3 infarbung durch Pigmente. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227Literatur zu Abschnitt 4.6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

4.7 Zugabe von Verstarkungs- und Fullstoffen beim Spritzgießenvon Thermoplasten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2294.7.1 inarbeiten von Fasern beim Spritzgießen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2304.7.1.1 Trockeneinarbeitung von Fasern uber den Trichter . . . . . . . . . . . . . . . . . 2304.7.1.2 inarbeiten von ndlos-Fasern in die Schmelze beim Spritzgießen,

DIF-Verfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231Literatur zu Abschnitt 4.7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232

4. Trocknen von Kunststoffen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2334. .1 Trocknungsanlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2474. .1.1 Trocknen mit Frischlufttrockner . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244. .1.2 Trocknen mit Umlufttrockner . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244. .1.3 Trocknen mit Trockenlufttrockner . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2504. .1.4 Trocknen mit Kristallisationstrockner . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2554. .1.5 Trocknen mit Vakuumtrockner . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2564. .1.6 Kontinuierliche Vakuum-Kondensations-Trocknung . . . . . . . . . . . . . . . . 2564. .1.7 Infrarottrocknen von Kunststoffen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2564. .2 Bestimmung der Restfeuchte. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2574. .2.1 Feststellen von Restfeuchte vor Produktionsbeginn . . . . . . . . . . . . . . . . 2574. .2.2 Feststellen von Restfeuchte am Spritzgussteil. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2574. .2.3 Feststellen von Restfeuchte am Granulat – Plattchentest . . . . . . . . . . . . 254. .2.4 Messverfahren zum Feststellen von Restfeuchte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25Literatur zu Abschnitt 4. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259

4.9 Konditionieren von Spritzgussteilen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260Literatur zu Abschnitt 4.9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265

4.10 Warmlagern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265Literatur zu Abschnitt 4.10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

4.11 Lagern von Kunststoffen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26Literatur zu Abschnitt 4.11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271

4.12 Materialeingangskontrolle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271

Inhalt

4.12.1 Rieselfahigkeit (DIN 53492) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2734.12.2 Schuttdichte (DIN 53466) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2754.12.3 Schuttwinkel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2754.12.4 Stopfdichte (DIN 53467) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2754.12.5 Korngroße, Korngroßenverteilung und Kornform. . . . . . . . . . . . . . . . . . 276Literatur zu Abschnitt 4.12 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 276

5.1 Begriffe und Kurzzeichen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2795.1.1 Kurzzeichenverzeichnis der Methoden und Verfahren, Institutionen. . 2795.1.2 Begriffe des Spritzgießens nach DIN 24450 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 55.1.3 Prozessgroßen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2975.1.4 Begriffe und erklarende Beschreibung zum Recycling . . . . . . . . . . . . . . 299

5.2 Prozessverlauf . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3005.2.1 Drucke beim Spritzgießen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3145.2.1.1 Hydraulikdruck . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3145.2.1.2 Staudruck. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3175.2.1.3 Druck vor der Schneckenspitze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 315.2.1.3.1 inspritzdruck/ inspritzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 315.2.1.3.2 Kompressionsdruck . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3235.2.1.4 Werkzeuginnendruck . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3235.2.1.5 Umschalten von inspritz- auf Nachdruck . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3265.2.1.6 Nachdruck/Nachdruckphase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3315.2.1.6.1 Nachdruckerzeugung mit dem inspritzkolben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3325.2.1.6.2 terne Nachdruckerzeugung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3335.2.2 Druckubertragungsverhalten. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 337

5.3 Temperaturen beim Spritzgießen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3375.3.1 ltemperatur. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 335.3.2 Zylindertemperatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3395.3.3 Massetemperatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3405.3.4 Werkzeugtemperatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3415.3.5 Heißkanaltemperatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3435.3.6 Nachtemperiertemperatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3435.3.7 Zwischentemperatur (-temperierung) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3445.3. Temperatur (Warmlagerung) von inlegeteilen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 344Literatur zu Abschnitt 5.1 bis 5.3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 344

5.4 Verarbeitungshinweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3465.4.1 Spritzgießen von lastomeren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3465.4.1.1 Verarbeitungsfehler bei lastomeren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3525.4.2 Spritzgießen von Duroplasten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 355Literatur zu Abschnitt 5.4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 357

5.5 Pulverspritzgießen von Sinterbauteilen aus Metall oder Keramik . . . . . . . . . . . . . 35Literatur zu Abschnitt 5.5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 363

5.6 Verarbeitungsfehler/Beseitigung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3635.6.1 Oberflachenfehler. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3635.6.2 Grate an Spritzgussteilen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3665.6.2.1 Gratbildung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3665.6.2.2 Gratvermeidung/Gratbeseitigung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3665.6.2.3 Schwimmhaute . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3675.6.2.4 Bindenaht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3675.6.2.5 Kaskadenspritzgießen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3675.6.2.6 Thermische Verfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

31.1 Zusammenstellung von Formteilprufungen I

5.6.2.7 Durchstromen der Bindenaht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 365.6.3 Lunker . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3695.6.4 Spannungsrisse. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 369

5.7 pertensysteme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 370Literatur zu Abschnitt 5.6 bis 5.7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 371

5. Verarbeitungseinfluss auf Formteileigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3715. .1 Kuhlzeit (Siegelpunkt) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3745. .4 Maßhaltigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 375. .5 Gewicht. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 25. .6 Glasfaserbruch/-orientierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 55. .7 Schwindung/Nachschwindung (DIN16901) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 95. . Verarbeitungsfenster . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 394Literatur zu Abschnitt 5. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 394

6.1 Sonderverfahren des Thermoplast-Spritzgießens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4066.1.1 Dunnwandtechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4066.1.2 Dunnstwandtechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 409Literatur zu Abschnitt 6.1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 409

6.2 Spritzgießverfahren unter Anwendung niedriger Drucke und Zuhaltekrafte . . . . 4106.2.1 Niederdruckspritzgießen (ND-SG) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4126.2.2 Spritzgießen mit drehender Schnecke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4156.2.3 Fließguss-(Intrusions)verfahren. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4156.2.4 Spritzpragen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4176.2.5 Gasaußendrucktechnik (GAT) (siehe Abschnitt 6.3.2) . . . . . . . . . . . . . . 4276.2.6 Kaskadenspritzgießen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4276.2.7 Niederdruckverfahren fur Recyclate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

6.3 Hochdruckspritzgießen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 429Literatur zu Abschnitt 6.2 bis 6.3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 432

6.4 Gas- oder Fluidunterstutztes Spritzgießen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4346.4.1 Gas-Injektion-Technik (GIT), auch Gasinnendruck-Technik (GID). . . 4366.4.1.1 Cinpresverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4436.4.1.2 Airmouldverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4456.4.1.3 Gasmeltverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4466.4.1.4 Airpressverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 446.4.1.5 Gasinjektionstechnik (GIT): Untersuchungen der Abhangigkeit der

Restwanddicke von Polymer und Fullstoff . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 446.4.1.5.1 Grundlagen zur Ausbildung der Restwanddicke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 446.4.1.5.2 Praktische Untersuchungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4506.4.1.5.3 influss von Talkum, Kreide und Glaskugeln auf die Restwand-

dicken bei Polypropylen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4516.4.1.5.4 influss des Kurzglasfasergehalts auf die Restwanddicken bei Poly-

amid. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4526.4.1.6 GIT-S (GIT-Schaumtechnik) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4536.4.1.7 H LGA-Verfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4546.4.1. Structural-Web-Verfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4556.4.1.9 Der Gaskanal als Funktionshohlraum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4556.4.1.10 Gasinjektionstechnik beim Flussigsilikonspritzgießen . . . . . . . . . . . . . . . 456.4.1.11 GIT beim Keramikspritzgießen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4626.4.1.12 Wasserinjektionstechnik (WIT). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4636.4.2 Gasaußendrucktechnik (GAT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 469Literatur zu Abschnitt 6.4.1 bis 6.4.2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 472

InhaltII

6.4.3.1 Das klassische TSG-Verfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4766.4.3.2 Varianten des Thermoplastschaumspritzgießens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4796.4.3.2.1 Variotherm-Verfahren bei TSG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4796.4.3.2.2 Schaumspritzgießen mit Tauchkantenwerkzeugen. . . . . . . . . . . . . . . . . . 4796.4.3.2.3 Gasgegendruck-Verfahren. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 06.4.3.2.4 Afinaplast-Verfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 06.4.3.2.5 Direktbegasungsverfahren. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 2Literatur zu Abschnitt 6.4.3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 7

6.5 Verbinden mehrerer Komponenten beim Spritzgießen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46.5.1 Inserttechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4916.5.2 Outserttechnik. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4946.5.3 Bandspritzgießen/ ndlosspritzgießen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 496.5.4 Metallumformung im Spritzgießwerkzeug

und anschließendes Umspritzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4996.5.5 Kunststoff-Metall-Hybridspritzgießen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4996.5.6 Mehrkunststoffspritzgießen (MK-SG)/Mehrkomponentenspritzgießen 5056.5.6.1 2K-Verbundspritzgießen/Zweifarbenspritzgießen (2F-SG),

Overmoulding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5066.5.6.2 Dreifarbenspritzgießen/3K-Verbund-Spritzgießen/

Mehrfarbenspritzgießen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5096.5.6.3 Inde plattenverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5116.5.6.4 Transfer Robot Technologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5126.5.6.5 Verbundfestigkeiten beim Mehrkomponentenspritzgießen . . . . . . . . . . 5146.5.6.6 Bewegliche Verbunde durch Spritzgießen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5236.5.6.6.1 Montagespritzgießen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5236.5.6.6.2 in-Komponenten-Montagespritzgießen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5236.5.6.7 Spritzgießen mit zweischichtigem Aufbau durch Doppelnadeltechnik 5246.5.6. Mehrschichtkorper aus e trudiertem Innenliner und spritzgegosse-

nem Mantel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5246.5.6.9 Mehrschichtspritzgießen zur Beschleunigung des Abkuhlvorgangs . . 5276.5.7 Mehrkomponentenspritzgießen/Sandwichspritzgießen . . . . . . . . . . . . . 5276.5.7.1 2K-(Sandwich)Spritzgießen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5276.5.7.2 Sandwichspritzgießen mit 2K-Plattensystem. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5336.5.7.3 Mehrschichtspritzgießen von Vorformlingen

fur das Streckblasen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5356.5.7.4 Sandwichverfahren mit einer Spritzeinheit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5366.5.7.4.1 Addmi -Verfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5366.5.7.4.2 Monosandwichspritzgießen/Der Monosandwich-Prozess –

Zweifarbenspritzgießen mit einer Monosandwicheinheit . . . . . . . . . . . . 536.5.7.4.3 3K-Spritzgießen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5406.5.7.5 Intervalltechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5416.5.7.6 Marmorierverfahren. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5436.5.7.7 GIPT-Methode (Granular Injected Paint Technology) . . . . . . . . . . . . . . 5456.5.7. 3D-MID (Moulded Interconnect Devices) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 545Literatur zu Abschnitt 6.5.1 bis 6.5.7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 546.5. Spritzgießen mit ins Werkzeug eingebrachten und hinterspritzten

Substraten, Hinterspritztechnik (HST) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5556.5. .1 In-Mould-Dekoration beim Spritzgießen/Film-Dekoration

(IMD-Verfahren) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5596.5. .2 In-Mould-Labeling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5626.5. .3 HST von Folien oder IMFD-Verfahren (In-Mould-Film-Decoration) 563

31.1 Zusammenstellung von Formteilprufungen III

6.5. .4 IMD-3D/F-Technik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5696.5. .5 Folienverformung im Spritzgießwerkzeug . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5736.5. .5.1 Thermoformen im Spritzgießwerkzeug . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5736.5. .5.2 HPF-Verfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5746.5. .5.3 Lack-Hinterspritzen (SFC, Surface Finishing Compression) . . . . . . . . . 5756.5. .6 HST von Te tilien (IMTD, In-Mould-Te tile-Decoration) . . . . . . . . . . . 5766.5. .7 Verstarken von spritzgegossenen Formteilen durch endlosfaserver-

starkte thermoplastische Prepregs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 16.5. . Hinterpresstechnik (HPT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 5Literatur zu Abschnitt 6.5. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 76.5.9 Weitere Oberflachenveredelungsverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 9Literatur zu Abschnitt 6.5.9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 590

6.6 Spritzgießen mit oszillierender Schmelze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5916.6.1 Gegentaktspritzgießen (GTS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5926.6.2 Multi-Live Feed Injection Moulding (MLFM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5976.6.3 Gegentakt/COM-Prozess . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5996.6.4 SCORIM-Verfahren, SCORT C-Verfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5996.6.5 Wechselseitiger Nachdruck . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6006.6.6 Spritzgießen mit pulsierendem Nachdruck . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 601Literatur zu Abschnitt 6.6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 601

6.7 Verfahren mit verlorenen Kernen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6026.7.1 Schmelzkerntechnik (SKT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6056.7.2 Losekerntechnik (LKT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6176.7.3 Mehrschalenspritzgießen/Halbschalentechnik (MS-SG) . . . . . . . . . . . . . 616.7.4 Spritzgießen mit rotierendem Kern (Injection Spin Process) . . . . . . . . . 621Literatur zu Abschnitt 6.7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 621

6. Spritzgießen von Mikrostrukturen/Mikrospritzgießen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 623Literatur zu Abschnitt 6. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62

6.9 Verfahren mit veranderlicher Werkzeugtemperatur. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6296.9.1 Variothermverfahren. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6296.9.2 Cryomold-Verfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 631Literatur zu Abschnitt 6.9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 631

6.10 Spritzgießen von Hohlkorpern. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6326.10.1 Blasspritzgießen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 632Literatur zu Abschnitt 6.10.1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6326.10.2 Spritzblasen/Spritzstreckblasformen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 632Literatur zu Abschnitt 6.10.2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6346.10.3 Mehrschichtkorper aus e trudiertem Innenliner und spritzgegossenem

Mantel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6346.10.4 Mehrschichtspritzgießen von Vorformlingen fur das Streckblasen . . . . 634

6.11 Spritzgießen mit Doppelwerkzeugen in Hintereinanderanordnung. . . . . . . . . . . . . 6356.11.1 Tandem-Spritzgießverfahren (TSV) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6356.11.2 Stack-Mould-Technik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6376.11.3 Inde -Platten-Technik. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 637Literatur zu Abschnitt 6.10 und 6.11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 637

6.12 inarbeitung von Fasern beim Spritzgießen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 636.13 Sonderverfahren des lastomer-Spritzgießens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 636.13.1 Flussigsilikonspritzgießen (LSR-Spritzgießen oder LIM) . . . . . . . . . . . . 636.13.2 Injection-Transfer-Moulding (ITM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 640Literatur zu Abschnitt 6.13 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 641

6.14 Sonderverfahren des Duroplast-Spritzgießens. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6436.14.1 Spritzgießen von Polyester-Formmassen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 643

InhaltIV

6.14.2 BMC-Sonderverfahren. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6446.14.2.1 DMC-Verfahren (Dough Moulding Compound). . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6446.14.2.2 ZMC-Verfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6446.14.2.3 NMC-Verfahren (Nodular Moulding Compound). . . . . . . . . . . . . . . . . . 645Literatur zu Abschnitt 6.14 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 646

6.15 Pulverspritzgießen (PIM). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6466.15.1 Spritzgießen von Metall- oder Keramikteilen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6466.15.2 Spritzgießen von Magnesium-Thi omoldingverfahren . . . . . . . . . . . . . . 650Literatur zu Abschnitt 6.15 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 656

7.1 Maschinenauswahl beim inkauf . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 662Literatur zu Abschnitt 7.1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1

7.2 Spritzeinheit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 17.2.1 Aggregatfuhrung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 4Literatur zu Abschnitt 7.2 bis 7.2.1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6907.2.2 Spritzgießzylinder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6907.2.2.1 Maschinentrichter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6917.2.2.2 Metallabscheidung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6927.2.2.2.1 Trichtermagnete . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6927.2.2.2.2 Metallabscheider mit Metallsuchspule. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6937.2.2.2.3 Metalle traktoren mit Zykonabscheidung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6957.2.2.2.4 Metallabscheider fur Spritzgussteile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6957.2.3 Zylindereinfulloffnung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6957.2.4 Zylinderkopf . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 696Literatur zu Abschnitt 7.2.2 bis 7.2.4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 697

7.3 Rotatorischer Schneckenantrieb . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 697.3.1 Hydromotorischer Schneckenantrieb. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7007.3.2 lektromechanischer Schneckenantrieb . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7007.3.3 Schnecken- und Zylinderwechsel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7017.3.4 inspritzdruck, maschinenseitig . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7027.3.5 Schneckendrehmoment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7067.3.6 Schneckendrehzahl/Schneckenumfangs-geschwindigkeit . . . . . . . . . . . . 7077.3.7 Dosierweg . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7107.3. Verweilzeitgerechte Schneckengeometrie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71Literatur zu Abschnitt 7.3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 720

7.4 Schnecken. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7217.4.1 Auslegungsansatze fur normale Dreizonen-Schnecken. . . . . . . . . . . . . . 7247.4.2 Standardschnecken fur die Thermoplastverarbeitung. . . . . . . . . . . . . . . 730Literatur zu Abschnitt 7.4.1 bis 7.4.2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7327.4.3 Berechnungsmethoden fur Spritzgießplastifiziereinheiten . . . . . . . . . . . 7337.4.3.1 Modellgesetze fur Spritzgießplastifiziereinheiten. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7347.4.3.2 Prozessbeschreibende mathematisch-physikalische Modelle . . . . . . . . . 7367.4.3.3 Druck-Durchsatzverhalten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 737.4.3.4 Aufschmelzverlauf . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7397.4.3.5 Temperaturentwicklung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7407.4.3.6 Verweilzeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7417.4.3.7 Schneckenantriebsleistung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 742743Literatur zu Abschnitt 7.4.3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7447.4.4 Sonderschnecken fur Thermoplaste. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7447.4.4.1 Gangtiefenveranderung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7457.4.4.2 Marmorierschnecken/Kolbeneinheiten fur Marmorier-Spritzgießen. . . 745

31.1 Zusammenstellung von Formteilprufungen V

7.4.4.3 Hochleistungsschnecken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7477.4.4.3.1 Verlangerte Dreizonen-Schnecken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7497.4.4.3.2 Scher-Mischteilschnecken. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7497.4.4.3.3 Barriere-Schnecken. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7507.4.4.3.4 Mehrgangige Schnecken. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7517.4.4.4 Zylinder (Schnecke) mit inzugshilfe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7517.4.4.5 Unterdosiereinrichtung fur Schnecken. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7517.4.4.6 Schnecken fur PVC-hart . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7527.4.4.7 ntgasungsschnecken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7537.4.4. Vorplastifizierschnecken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7567.4.4.9 Plastifizier- und inspritzelemente fur Mikrospritzgießen . . . . . . . . . . . 757Literatur zu Abschnitt 7.4.4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 757.4.5 Schnecken fur Duroplastverarbeitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 759Literatur zu Abschnitt 7.4.5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7627.4.6 lastomerschnecken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7627.4.7 Sonstige Plastifizierelemente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 763Literatur zu Abschnitt 7.4.7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7647.4. Schneckentemperierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7647.4.9 Schneckenspitzen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7647.4.10 Ruckstromsperren (RSP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 765Literatur zu Abschnitt 7.4.10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7717.4.11 Reinigung der Plastifiziereinheit (Schneckenreinigung) . . . . . . . . . . . . . 7717.4.11.1 Zylinderreinigung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7727.4.11.2 Schneckenreinigung durch trusionsbetrieb und Abpumpen . . . . . . . 7727.4.11.3 Reinigung mit Zusatzmitteln . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7737.4.11.4 Mechanische Schneckenreinigung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7747.4.11.5 Was bei der Schnecken- und Zylinderreinigung unbedingt zu vermei-

den ist . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 776Literatur zu Abschnitt 7.4.11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 776

7.5 Verschleißschutz beim Spritzgießen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7777.5.1 Die Verschleißproblematik beim Spritzgießen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7797.5.2 Ursachen fur Verschleiß . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 17.5.3 Verschleißschutzmaßnahmen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 77.5.3.1 Richtige Werkstoffauswahl fur Plastifiziereinheiten. . . . . . . . . . . . . . . . . 7 77.5.3.2 Konstruktive Maßnahmen zur Verschleißminderung. . . . . . . . . . . . . . . . 7927.5.4 Verschleißschutz durch sorgsamen Umgang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7927.5.5 Verschleißschutz durch Reparatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7957.5.6 Wirtschaftlichkeit des Verschleißschutzes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7957.5.7 Verschleißschutz an Spritzgießwerkzeugen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 797Literatur zu Abschnitt 7.5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 00

7.6 Duse 027.6.1 Offene Duse. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 047.6.2 Verschlussduse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 047.6.2.1 Thermische Verschlussduse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 057.6.2.2 Mechanisch offnende Verschlussduse. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 057.6.2.3 Durch den inspritzdruck offnende Dusen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 097.6.2.4 Dusen fur Direktanspritzung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127.6.2.5 Koa iale Nadeldusen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127.6.2.6 Schragduse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127.6.2.7 Luftdruckbetatigte Verschlussduse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137.6.3 Duse mit Schmelzefilter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137.6.3.1 Dusen mit eingebauten Filterpatronen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

InhaltVI

7.6.3.2 Filterduse mit Nadelverschluss . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167.6.3.3 Schmelzefilter-Dusen mit Reinigungssystem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177.6.4 Dusen mit statischem Mischer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207.6.5 Beheizung von Dusen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227.6.5.1 Außen beheizte Dusen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227.6.5.2 Innen beheizte Dusen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227.6.6 Verschleißschutz der Dusen (siehe auch Abschnitt 7.5.4) . . . . . . . . . . . 23Literatur zu Abschnitt 7.6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

7.7 Zubehor zur inspritzeinheit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25Literatur zu Abschnitt 7.7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

7. Schließeinheit. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 277. .1 Mechanische Zuhaltung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 437. .1.1 Bewegungsablauf beim Schließen und ffnen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 457. .2 Hydraulische Zuhaltung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47. .3 Saulenlose Schließeinheit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 507. .4 Zweiplatten-Schließeinheit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 607. .5 Schließkraft und Zuhaltekraft. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

Literatur zu Abschnitt 7. .1 bis 7. .5. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 697. .6 Zubehor zur Schließeinheit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 707. .6.1 Auswerfersysteme. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 717. .6.2 Saulenziehvorrichtung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 737. .6.3 Spannvorrichtung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 747. .6.4 Ausschraubvorrichtung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 757. .6.5 Werkzeugsicherung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 757. .6.6 Magnetische Werkzeugaufspannung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 767. .6.7 Standardausrustungen und -funktionen der Schließeinheit . . . . . . . . . . 7Literatur zu Abschnitt 7. .6. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

7.9 Antriebseinheit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37.9.1 Betriebsarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77.9.1.1 Hydromechanischer Antrieb (elektro-hydraulischer Antrieb). . . . . . . . 77.9.2 Pumpenantriebe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 937.9.2.1 Konstantpumpenantrieb . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 937.9.2.2 Regelpumpenantrieb . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 967.9.2.3 Druckspeicherantrieb. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9017.9.2.4 lemente hydromechanischer Antriebe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9047.9.2.4.1 Hydropumpen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9047.9.4.2.2 Hydromotoren. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9097.9.2.4.3 Stellglieder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9157.9.2.4.3.1 Stromventile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9167.9.2.4.3.2 Druckventile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 917.9.2.4.3.3 Digitale Stellelemente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9197.9.3 Hybridantriebe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9197.9.4 lektromechanischer Antrieb. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9207.9.4.1 lemente elektromechanischer Antriebe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9257.9.4.1.1 Regelbare -Motoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9257.9.4.1.2 Geschlossene Regelkreise uber Resolver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9277.9.4.1.3 Mechanische Getriebe fur elektromechanische Antriebe . . . . . . . . . . . 927.9.4.1.4 Sensorik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 931Literatur zu Abschnitt 7.9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 934

7.10 nergieverbrauch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9367.10.1 nergieverbrauch und Wirkungsgrad hydromechanischer Spritzgieß-

maschinen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93

31.1 Zusammenstellung von Formteilprufungen VII

7.10.2 nergieverbrauch und Wirkungsgrad elektromechanischer Antriebe . . 9397.10.3 Umrustung von Spritzgießmaschinen auf geringeren nergieverbrauch 940Literatur zu Abschnitt 7.10 bis 7.10.3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9417.10.4 emplarstreuung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 941Literatur zu Abschnitt 7.10.4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9437.10.5 Schallemission bei Spritzgießmaschinen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9437.10.5.1 Gerauschentwicklung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9437.10.5.2 Gerauschdampfung der Hydraulik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9457.10.6 Wartungshinweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9467.10.6.1 Maschinenpflege/Hydraulikpflege. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9467.10.6.2 Wartungshinweise fur Temperiersystem im Werkzeug und am Zylin-

der . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9517.10.7 Sicherheitstechnische rfordernisse, Sicherheitstechnische Maßnah-

men . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9517.10. Unfallverhutungsvorschriften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 952Literatur zu Abschnitt 7.10.5 bis 7.10. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 954

7.11 Mess-, Steuer- und Regeleinheit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9547.11.1 Begriffsbestimmung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9547.11.1.1 Messen und �berwachen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9557.11.1.2 Steuern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9567.11.1.3 Regeln. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9577.11.2 Temperaturmessung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 957.11.2.1 Wandtemperatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 957.11.2.2 Messung der Massetemperatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9627.11.2.3 Massetemperaturen in Spritzgießwerkzeugen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9647.11.2.4 Messung der Lichtdurchlassigkeit bei teilkristallinen Kunststoffen im

Werkzeug . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9657.11.3 Temperaturregelung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9657.11.4 Druckmessung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9697.11.4.1 Druckmessung in der Hydraulik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9697.11.4.2 Druckmessung im Schneckenvorraum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9707.11.4.3 Werkzeugdrucke beim Spritzgießen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9717.11.4.4 Messung der Saulendehnung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9727.11.4.5 Visuelle �berwachung der ntformung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9737.11.5 Prozessfuhrung beim Spritzgießen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9747.11.5.1 Ziele der Prozessfuhrung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9747.11.5.2 Steuerung der Full- und Nachdruckphase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 977.11.5.3 Ablaufsteuerung durch elektrische oder elektronische Zeitglieder

und zentraler instellung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9797.11.5.4 Steuerung mit zentraler instellung und mit digitalen Strom- und

Druckventilen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 17.11.5.5 Regelung der Full- und Nachdruckphase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 17.11.6 Optimierungsstrategien. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 27.11.6.1 Optimierung der Nachdruckphase nach dem pvT-Diagramm . . . . . . . . 9 37.11.6.2 pmT-Regelung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 47.11.6.3 Fließzahl-Regelung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 57.11.6.4 Integrierte Regelung der inspritz- und Nachdruckphase . . . . . . . . . . . 9 57.11.6.5 Hill-Climbing-Verfahren. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 57.11.6.6 Gradientenverfahren. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 67.11.6.7 Reine Zufallssuche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 67.11.6. volutionsstrategie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 67.11.6.9 Fuzzy-Technik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 7

InhaltVIII

7.11.7 Anwendung von Rechnern beim Spritzgießen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97.11.7.1 Rechnergefuhrte automatische Spritzgießanlage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 991Literatur zu Abschnitt 7.11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 994

.1 Kolbenspritzgießmaschinen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1001.1.1 Kolbenspritzgießmaschinen mit Vorplastifizierung . . . . . . . . . . . . . . . . . 1002.1.1.1 Kolbenspritzgießmaschinen mit Kolbenvorplastifizierung . . . . . . . . . . . 1003.1.1.2 Kolbenspritzgießmaschinen mit Schneckenvorplastifizierung und

Kolbeneinspritzung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1004.1.1.3 Schneckenvorplastifizierung mit Kolbendosierung (-akkumulierung)

und Kolbeneinspritzung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1007.1.1.4 Kleinspritzgießmaschinen und Mikrospritzgießmaschinen . . . . . . . . . . . 100

.2 Spritzgießmaschinen zur Verarbeitung von Polyester-Formmassen (BMC, DMC,TMC, ZMC, NMC, LP/LS-BMC-Spritzgießen) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1022

.3 Mehrkomponenten-Spritzgießmaschinen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1024.3.1 Mehrkomponentenspritzgießmaschinen in Horizontalbauweise . . . . . . 1026.3.2 Mehrkomponentenspritzgießmaschinen in Vertikalbauweise . . . . . . . . 1027.3.3 Sandwich(Zweikomponenten-)spritzgießmaschinen . . . . . . . . . . . . . . . . 102

.4 inrichtungen fur die Gasinjektionstechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102

.5 Mehrstationenmaschinen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1031.5.1 Maschinen mit mehreren Werkzeugstationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1031.5.2 Tandem-Spritzgießverfahren (TSV). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1034.5.3 Zwei-Platten-Spritzgießmaschinen mit gegenuberliegenden Spritzein-

heiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1037.5.4 Twinmaschine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1039.5.5 Inde -Spritzgießmaschine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1039

.6 Spritzgießmaschinen mit Aufbereitungsfunktionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1040.6.1 Compoundier-Spritzgießmaschine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1041.6.2 Maschinen und Vorrichtung zum inzug langer Fasern . . . . . . . . . . . . . 1042

.7 Spritzgießmaschinen fur die Verarbeitung von lastomeren . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1043.7.1 Spritzgießmaschinen fur die Kautschukverarbeitung . . . . . . . . . . . . . . . 1043.7.2 LSR-Spritzgießmaschinen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1046

. Sonstige Sonderbauarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1050. .1 Spritzgießmaschinen fur Keramikverarbeitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1050. .2 Sonderbauarten ohne Marktbedeutung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1050

Literatur zu Abschnitt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1051

9.1 Baugroßen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10579.2 Leistungsdaten. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1061

9.2.1 Leistungsdaten der Spritzeinheit (Hubvolumen, Arbeitsvermogen,inspritzdruck, inspritzstrom, verfugbare inspritzleistung, Plastifi-zierstrom). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1063

9.2.2 Leistungsdaten der Schließeinheit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 29.3 Allgemeine Leistungsdaten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 6Literatur zu Abschnitt 9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 9

10.1 Methodische Produktentwicklung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109110.1.1 rstellung eines Pflichtenhefts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109210.1.2 Machbarkeitsstudie. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109310.1.3 rstellen des Projektplans. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1094

31.1 Zusammenstellung von Formteilprufungen I

10.1.4 Produktgestaltung/Aufgaben der ntwicklungsteams . . . . . . . . . . . . . . . 109410.1.5 Werkstoffauswahl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109410.1.5.1 Werkstoffauswahl am Beispiel eines Pumpengehauses . . . . . . . . . . . . . . 109510.1.5.2 Konstruktion/Rapid Prototyping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109510.1.6 Mechanische Auslegung/Dimensionierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109610.1.7 Rheologische Auslegung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109710.1. Werkzeugauslegung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10910.1.9 rprobung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10910.1.10 Kostenkalkulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109

10.2 Fertigungsgerechte Formteilgestaltung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1099Literatur zu Abschnitt 10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1103

11.1 ntformung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110511.2 Auswerferkraft, ntformkraft . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110611.3 Fachzahl 11011.4 Fertigungsgerechte Werkzeugauslegung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111111.5 Werkzeugauslegung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1112

11.5.1 Mechanische Auslegung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111211.6 Rheologische Auslegung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1116

11.6.1 Fließwege . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111611.6.2 Angusslage, Angussgestaltung, Balancierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1120

11.7 Thermische Auslegung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112311.7.1 Kuhlsysteme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112311.7.1.1 Bestimmung der Kuhlzeit. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112411.7.1.2 Homogene Abkuhlung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112611.7.1.3 Auslegung der Kuhlung an kritischen Formteilpartien . . . . . . . . . . . . . . 112711.7.1.4 Vorgehensweise einer thermischen Werkzeugauslegung. . . . . . . . . . . . . 11211.7.2 Heizsysteme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112

11. Angusssysteme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112911. .1 Mitentformte Angusse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112911. .1.1 Angussbuchse. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112911. .1.2 Anguss- und Verteilerkanale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113111. .1.3 Anschnitte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113111. .1.3.1 Punktanguss . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113211. .1.3.2 Stangenanguss . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113211. .1.3.3 Band- oder Filmanguss . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113311. .1.3.4 Schirmanguss . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113411. .1.3.5 Ringanguss . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113511. .2 Selbstabtrennende Angusssysteme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113511. .2.1 Tunnelanguss . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113511. .2.2 Abreiß-Punktanguss-Dreiplattenwerkzeug . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113611. .3 Spritzgießen ohne Angussverlust . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113711. .3.1 Angussloses Spritzgießen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113711. .3.2 Vorkammer-Punktanguss . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11311. .3.3 Isolierverteiler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11311. .3.4 Anspritzen durch den Auswerfer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113911. .4 Heißkanalsysteme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114011. .5 Kaltkanalsysteme fur vernetzende Kunststoffe. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114311. .5.1 Kaltkanalsysteme fur lastomer-Spritzgießwerkzeuge . . . . . . . . . . . . . . 114311. .5.2 Kaltkanalwerkzeuge fur Duroplaste. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114411. .5.3 Warmeleitrohre im Schmelzeleitsystem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1145

Inhalt

11. .6 Werkzeugoberflache. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114611. .6.1 Thermische Behandlung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114711. .6.2 Thermochemische Behandlung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114711. .6.3 lektrochemische Behandlung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114711. .6.4 Gasphasenabscheidung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11411. .6.5 Hochglanzpolieren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114911. .6.6 Narbung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114911. .6.7 Glanz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1149

11.9 Sonderwerkzeuge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115111.10 Das vakuieren von Werkzeugen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115311.11 Prototypwerkzeugbau. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1156

11.11.1 Abformverfahren von Positivmodellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115711.11.1.1 Harzabgießen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115711.11.1.2 Metallspritzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11511.11.1.3 Direktherstellen von Werkzeugschalen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115911.11.2 Rapid-Prototyping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116011.11.2.1 Stereolithographie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116011.11.2.2 Laser-Sintern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116111.11.2.3 Feingießen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1162

Literatur zu Kapitel 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1163

12.1 Kuhl-/Heizzeitermittlung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11612.2 Pausenzeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117212.3 Zykluszeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1172Literatur zu Kapitel 12 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1173

13.1 Materialbereitstellung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117513.2 Rustvorgang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117713.3 Werkzeugwechsel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117913.4 Handhabungskopfwechsel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 313.5 Werkzeugreinigung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 413.6 Fabrikplanung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 6Literatur zu Kapitel 13 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 7

14.1 Anfahrvorgang. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119014.2 ualitatssicherung beim Spritzgießen, Fertigungsuberwachung . . . . . . . . . . . . . . . 1190

14.2.1 ualitatssicherung in der Produktion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119114.2.2 Wareneingangsprufung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119514.2.3 Abnahme-/Annahmeprufung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1195

14.3 Reproduzierverhalten. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119614.4 Materialwechsel. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119714.5 Fle ible Fertigung/optimierte Fertigungsverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11914.6 ualitatsmanagement und Zertifizierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1199

14.6.1 Aufbau und Implementierung eines M-Systems. . . . . . . . . . . . . . . . . . 120014.6.2 Zertifizierung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1202

Literatur zu Kapitel 14 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1205

Literatur zu Abschnitt 15 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121015.1 Temperiertechnologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1210

15.1.1 Warmetausch beim Spritzgießen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1214

31.1 Zusammenstellung von Formteilprufungen I

15.1.2 Auslegung des Warmetauschsystems im Werkzeug . . . . . . . . . . . . . . . . . 121515.1.2.1 Temperierkanallage. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121515.1.2.2 Konturgenaue Anpassung der Temperierkanale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12115.1.2.3 Kuhlkanallange/Druckverlust . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122015.1.2.4 influss des Werkzeugwerkstoffs auf den Warmeaustausch. . . . . . . . . . 122215.1.3 Wassermanagement. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122315.1.4 Vorsorge am Temperiersystem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122415.1.5 Temperiergerate. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122615.1.6 Die Wahl des Temperiermediums. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122915.1.6.1 Funktionsprinzip von Temperiergeraten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123115.1.6.2 Reduzieren der Druckverluste durch Parallelschaltung . . . . . . . . . . . . . 123715.1.7 Die Pumpe in Temperiergeraten. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12315.1. �berwachen der Temperierwirkung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123915.1.9 Warmeruckgewinnung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1239Literatur zu Abschnitt 15.1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1241

15.2 Beschickungsgerate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1243Literatur zu Abschnitt 15.2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1244

15.3 ntnahmegerate. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1244Literatur zu Abschnitt 15.3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1245

15.4 infarbegerate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124615.5 Metallsuchgerate/Metallausscheider . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124615.6 Reinraumtechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1246

Literatur zu Abschnitt 15.6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125515.7 Schneidmuhlen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1255

Literatur zu Abschnitt 15.7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1259

16.1 Innerbetriebliches Recycling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126216.1.1 Thermoplaste . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126216.1.2 Duroplaste und lastomere. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1264

16.2 ualitatssicherung bei Recyclingmaterial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126416.3 Maschinentechnik fur Recyclingaufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1265Literatur zu Kapitel 16. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1266

Anhang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1269

Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1275

InhaltII

Die Spritzgießtechnik ist nicht mehr allein durch die Spritzgießmaschine und dasSpritzgießwerkzeug gekennzeichnet. Die inzwischen stark gewachsene Komple itatdes Umfelds fordert von dem Spritzgießverarbeiter, sich mit allen Fragen der Lage-rung, Materialauf- und -vorbereitung, der Werkzeugvorbereitung und -instandhal-tung, einer anspruchsvollen Maschinen- und Verfahrenstechnik, mit der lektronik,der Computertechnik, der Automation, dem Umweltschutz, dem Recycling, der War-meruckgewinnung, der Reinraumtechnik u. v. a. m. und mit entsprechend angepass-ten Organisationsstrukturen zu beschaftigen.

in pragnantes Merkmal des Spritzgussteilmarkts ist die schnelle Kommerzialisie-rung neuer Anwendungen. Dieses ist nur moglich durch eine besonders starkeMarktorientierung und entsprechenden Kundenservice. Letzteres verlangt eine nahe-zu permanente Anwesenheit technischer und kommerzieller Art beim Kunden. Da-bei ist das Schwergewicht eindeutig bei der technischen Kompetenz angesiedelt.Deshalb ist es umso erstaunlicher, dass es die Kunststofftechniker und hier ohneAusnahme auch die Spritzgießtechniker so ungeheuer schwer haben, die gebuhrendeAnerkennung fur ihre technische Leistung zu bekommen. Dabei konnen sich dieFortschritte in der Spritzgießverarbeitung der letzten 20 Jahre durchaus mit denenanderer Branchen vergleichen.

Wirtschaftlicher rfolg in der Zukunft wird im Wesentlichen durch neue Technolo-gien und optimierte Organisation erreicht. Dies wird den Anforderungen eines glo-balen Markgeschehens gerecht. So mussen heute Planung und Betrieb von Kunst-stofffabriken anderen Gesetzen folgen als denen von vor 10 bis 20 Jahren.Alternative Konzepte zeigen Moglichkeiten der Anpassung in verschiedene Richtun-gen auf. Mehr Automation vorzugsweise durch Integration des Computers vermeidetschwere korperliche Arbeit und ermoglicht Personaleinsparung 1 . s muss ein er-hebliches Potential an ualifizierten Mitarbeitern verfugbar sein, um eine ausrei-chende Problemlosungskapazitat zu haben, da sich der Schwerpunkt der Anstren-gungen von der Fertigung zur Planung verlagert. Die Kapazitaten mussenproduktorientiert eingesetzt werden, damit rationelles Fertigen moglich wird. Dieseserfordert meist eine ntflechtung der Fertigungseinheiten bis hin zur geographischenSegmentierung. Letzteres ist haufig mit dem fur die Kunststofftechnik besonders ak-tuellen Just-In-Time-Konzept (JIT) bei gleichzeitiger Null-Fehler- uote der Pro-dukte verbunden.

Hierbei stellt die partnerschaftliche inbindung in die Zulieferlogistik und die Pro-duktion des O Ms fur die Spritzgießbetriebe eine Herausforderung mit besondererAttraktivitat dar. Dies geht so weit, dass man von der Planung bis zum inbau derKunststoffteile in Fertigungskonzepte eingebunden wird 16 . Soll dabei das Bestre-ben nach Reduzierung der Vorratslager und damit der Kapitalkosten nicht einseitig

Einleitung

auf dem Rucken der kunststoffverarbeitenden Betriebe ausgetragen werden, so mus-sen sie sich diesen Herausforderungen stellen.

Auch das Spektrum der zu fertigenden Teile wird sich andern. Der Lieferant vonFormteilen wird zum Lieferant von Systemen. Nur Letzterer ist dauerhaft konkur-renzfahig. Zum Spritzgießen werden weitere Prozessschritte wie ntwickeln, Kon-struieren, Testen, Nacharbeiten, Veredeln, Komplettieren, Montieren und die Siche-rung einer vereinbarten ualitat hinzukommen.

Bei naherem Hinschauen auf diesen sicherlich nicht vollstandigen Katalog erkenntder Leser schnell, dass nahezu alle Forderungen fur den Spritzgießbetrieb maßge-schneidert sind. Automation, Arbeitsteilung, Spezialisierung, ualitatskonstanzdurch Prozesskonstanz, ualitatsplanung durch moderne Konstruktionshilfen undmoderne Handhabung bis zur Verpackung sind einige wesentliche Starken derSpritzgießverarbeitung und in den Betrieben besonders weit entwickelt. Naturlichist dieses mit einem uberproportionalen Anstieg des Planungs- und Kontrollauf-wands sowie der Gemeinkosten verbunden. Dennoch spricht man von erheblichenProduktivitatssteigerungen (bis 29 ), massiven Verkurzungen von ntwicklungs-und Durchlaufzeiten (bis 40 ) und dem damit verbundenen, verringerten Aus-schuss sowie niedrigeren Kapitalkosten 2 . Allerdings muss man feststellen, dassbei weitem nicht alle Betriebe den Anschluss an das neue Marktgeschehen gefun-den haben.

Hinsichtlich Umweltvertraglichkeit nimmt die Spritzgießtechnik ohne Zweifel einenoder gar den Spitzenplatz ein. Unsere Gesellschaft nimmt Abschied von einer bishereher bedenkenlosen Zustimmung zu wirtschaftlichem Wachstum und beginnt, derrhaltung der naturlichen Umwelt einen hoheren Stellenwert zu geben. Dieses hatauch der Spritzgießverarbeiter zu berucksichtigen, was zu einer veranderten instel-lung zu seinem Produkt fuhrt. Umwelt- und speziell Recyclingthemen sind aktuelleund dauernde Managementaufgaben und den rfolg mitbestimmende Faktoren.

Firmen, die in großem Rahmen Zulieferteile beziehen, gehen dazu uber, Vorschrif-ten im Rahmen einer werkseigenen Norm zu erlassen, um sicherzustellen, dass nurnoch umweltvertragliche Produkte eingesetzt werden 5 . Diese Normen fordern u.a.: Minimierung des Materialeinsatzes, Langlebigkeit, Wiederverwertbarkeit, recyc-linggerechte Materialauswahl und eine Lebenszyklus-Kostenbetrachtung.

Technik und Umwelt miteinander in inklang zu bringen, gelingt beim Spritzgießenbesonders gut. Der Prozess gilt gegenuber der Umgebung als relativ gut geschlossen.ntweichende Stoffe sind auf ein Minimum reduziert. Der Anteil an Abfall (Altstof-fe), der wahrend der Verarbeitung entsteht, ist vergleichsweise zu anderen Verarbei-tungsprozessen gering. Die Wiederverwendung von Abfallen oder recycelter Wareist in großem Umfang moglich und sehr erfolgreich eingefuhrt 7, 1 . Nach anfang-lichem Widerstand erkennt man inzwischen auch, dass zwischen okologischem Ver-halten und okonomischem rfolg kein Widerspruch besteht, sondern beides volligim inklang steht.

inige Branchen zeigen Interesse daran, nachwachsende Werkstoffe zu verwenden.Die Automobilindustrie unternimmt vermehrt Versuche mit Kunststoffen, die mitNaturfasern verstarkt sind 9 . Das Verarbeiten derartiger Werkstoffe wird vomSpritzgießer Anpassung oder Neuentwicklung seiner Verfahren fordern.

inleitung Literatur S. 52

Nach gegenwartiger inschatzung stellen die neuen Aufgaben folgende Anforderun-gen an den Spritzgießer:

Verlagerung von ualitatsentscheidenden Faktoren in die ntwicklung und dieKonstruktion,Planung der Materialfluss- und Produktionsparameter, vollstandige Automationder Fertigung,strenge Spezialisierung auf Starken der eigenen ntwicklung, Konstruktion undFertigung,Ausschussminimierung durch Nullfehler,schnelles Handeln und fle ibles Agieren,vernetztes Arbeiten firmenintern und firmenubergreifend,inbeziehen der Zulieferer in die Fertigung,ualifikation, Kooperations- und Teamfahigkeit der Mitarbeiter,kostenbewusstes Denken auf allen benen undsimultanes Arbeiten bei der Abwicklung der Auftrage und effiziente Abwicklungder Belieferung, ggf. durch abnehmernahe Fertigung.

Allerdings muss beachtet werden, dass die Verbreitung der Spritzgießtechnik heutenicht mehr so rasant verlauft wie seit Mitte der 50er-Jahre, da die Markte inzwischeneinen hohen Sattigungsgrad erreicht haben. Abgesehen vom rsatzgeschaft wird In-novation weniger durch Geistesblitze beim ntwickeln noch durch blindes Vertrauenin unternehmerisches Gespur erzielt. Kleine pragmatische Losungen und harte, auf-wendige planerische und investitionsintensive Maßnahmen bringen heute den rfolg.Mit innovativem Gespur lassen sich noch viele Ansatze fur neue Anwendungen fin-den. Als die erste rfolgsstory mag der Fotoapparat als Beispiel gelten. Dieser fandbeginnend mit dem Gehause in einem Zeitraum von etwa 15 Jahren zur „Ganz-Kunststofflosung“. Dagegen verlangt die Herstellung eines Ansaugkrummers – bisvor wenigen Jahren eine unerschutterliche Domane des Leichtmetalls – einen im-mensen Aufwand in der konstruktiven Planung, der Simulation von Fullvorgangenund der Investition in spezielle Anlagen. Hier ist ein typisches Feld fur Teamworkund optimierte Kooperation der Partner fur Konstruktion, Werkzeugbau, Materialer-zeugung und Produktion. Jedoch ohne die Motivation und die Leistung der Mitar-beiter ist bei derartigen Anwendungen kein rfolg moglich 2 .

benso wie in allen Branchen hangt der rfolg der Spritzgießtechnik in entscheiden-dem Maße von der erzeugten ualitat ab. ualitat ist keine festgelegte igenschaft,sondern ein fließender Begriff, der sich einen jeweiligen Zeitmaßstab anzupassen hatund sich in aller Regel steigend verhalt. Falsch ist es, heute die ualitat von gesternherzustellen, aber ebenso wird nur in seltenen Fallen die ualitat von ubermorgenverlangt. Letztlich ist es entscheidend, den Anforderungen der Kunden gerecht zuwerden. ualitat ist haufig das, was der Kunde sich darunter vorstellt. s ist infolge-dessen zweckmaßig, vor der Fertigung die ualitatsstandards sorgfaltig bilateral zuvereinbaren. Nach einer Studie des White House Office of Customers Affairs wer-den von 100 Kunden 90 ein Produkt, mit dem sie unzufrieden sind, in Zukunft mei-den und außerdem mindestens 10 potentielle Kunden uber die mangelnde ualitatunterrichten. Nur 4 der unzufriedenen Kunden tragen ihre Klage beim Herstellervor. Dieses zeigt, wie bedrohlich ualitatsmangel sind.

in haufig unterschatztes Merkmal ist die ualitatskonstanz 25 . s kann gerade furein Spritzgießunternehmen rfolgsfaktor Nr. 1 sein. Aus den statistisch gesicherten

inleitung 3

Vorhersagen der ualitat, die aus einem entsprechend gefuhrten und uberwachtenProzess stammen, der eine aufwendige nachgeschaltete Kontrolle des Fertigteils er-setzt, wurden in den letzten Jahren wirtschaftlich bedeutende Fortschritte erzielt. Furdie deutsche Spritzgießtechnik entscheidet unzweifelhaft der hohe Stand der Technikuber rfolg oder Misserfolg. Die Deutschen sind mit 131 kg/a KunststoffverbrauchWeltmeister 3 . Davon werden zu 75 technische Artikel hergestellt 4 . Auch diesesbestatigt den technologischen Spitzenplatz der deutschen Kunststofftechnik.

Die amerikanische Wirtschaftstheorie sagt, dass uber den wirtschaftlichen rfolg vor-zugsweise die technologische ntwicklung entscheidet. Das Verhaltnis der Wirkungvon Kapitaleinsatz und technologischer ntwicklung ist 1 : 6. Dieses widerspricht al-len Theoretikern, die der reinen Kostenbetrachtung den Vorzug geben.

Unternehmer wollen den Anstieg der Kosten unterbinden. ine beliebte Methodefuhrender Firmen ist die instellung aller Forschungs- und ntwicklungsaktivitaten.Bei dieser amerikanischen Methode der Shareholder-Reporte entstehen zunachstuberzeugende Argumente fur dieses Verfahren, da die Gewinne kurzfristig deutlichsteigen. Mit dem Verlust der Technologiefuhrerschaft geht mittelfristig ein dramati-scher wirtschaftlicher Absturz einher. Sogar sog. Nachahmerfirmen, die bekannter-maßen einen verhaltnismaßig bescheidenen ntwicklungsaufwand betreiben, stellendie nacheifernde ntwicklung ein. Auch sie erfahren nach einer relativ kurzen Zeitdes „Gewinnmachens“ einen Absturz.

„Made in Germany“ ist nicht durch Geld erfolgreich gewesen und wird es dadurchnicht sein. Die Deutschen haben es noch nie geschafft, die billigste Maschine oderdas billigste Spritzgussteil anzubieten. Wir sind in der Lage, ualitat bei zuverlassi-ger Terminabwicklung und auf hochstem technischen Niveau zu liefern. Geradedeutsche Spritzgießmaschinen haben weltweit einen nicht zu erschutternden Spitzen-ruf. Die deutsche Spritzgießverarbeitung stand ebenso fur ualitat und Liefertreue.Diese Merkmale gilt es zu verteidigen. Das geht nur mit intensiver ntwicklung.

Neue Verfahren erfordern Spezialmaschinen und Anlagen. Das sind Bereiche, umdie sich anspruchsvolle Spritzgießtechnik bemuhen muss und wo sich neue Moglich-keiten bieten 12, 13, 20, 21, 22, 23, 24 . Lernprogramme fur das Studium am Bild-schirm 15 helfen beim instieg in eine Optimierungssystematik ebenso wie Simula-tionsprogramme fur vertieftes Kunststoff- ngineering (siehe Abschnitt 3.10).

Neue Kunststoffe drangen auf den Markt, die mit neuen Katalysatoren polymerisiertwerden oder aufgrund neuartiger Copolymerisationstechniken entstehen. Materia-lien wie Keramik, Metall und Naturstoffe lassen sich spritzgießen 12 . High-Tech-Kunststoffe sind gerade erst im Kommen. Darin liegen weitere Chancen fur denSpritzgießverarbeitung.

Auch bei Re- ngineering und Lean-Management steht der innovative, kooperations-bereite Mensch im Mittelpunkt. r- und nur er- wird Wege und Losungen finden,die in die Zukunft weisen. s gilt in diesen schwierigen Zeiten, nicht an alt Bewahr-tem festzuhalten, sondern neue Ziele zu formulieren. Dieses bedarf kreativer undinnovativer Mitarbeiter, denen am Arbeitsplatz unternehmerische Freiheiten ge-wahrt werden, um ihr Verantwortungsbewusstsein zu starken 19 .

„ s kommt darauf an, Vorsprunge durch Innovation zu erringen.“ Wildenmann 11fordert eine Offensive in der Produktentwicklung. Innovative Ideen, Wagemut zu

inleitung Literatur S. 54

neuen Produkten und die Konzentration auf die Bedurfnisse des Kunden seien derSchlussel zum rfolg. Kostenanalyse und endlose Ansatze fur Re- ngineering mutendagegen wie die Verschwendung wertvoller Ressourcen an. Deshalb ist es wichtig,den vielschichtigen und facettenreichen Prozess der ntstehung des Neuen aus ver-schiedenen Perspektiven zu betrachten 17 .

In diesem Buch werden Aspekte angesprochen, die man in dieser Form bisher nichtin der Literatur oder in Firmenbroschuren nachlesen kann. Der Leser moge kritischprufen, welche rfahrungen er ggf. entgegensetzen kann. Die Verfasser sind furAnregungen und praktische Angaben sehr dankbar.

Literatur

1 Menges, G., Gliese, F.: Kunststofffabrik der Zukunft. Umschau 20, S. 600, 19 42 Ebel, K.-H.: Die Rolle des Menschen in den neuen technischen Systemen. Swiss Plastics11, S. 40, 19 9

3 Altmann, P.: ditorial. Kunststoff-Journal 1–2, S. 5, 19924 Weßling, B.: Der große Irrtum in der Abfallwirtschaft. K-Plastic- Kautschuk-Zeitung 4,Okt. 1991

5 N. N.: Umweltvertragliche Produkte, Siemens – Norm Nr. SN 36350, 3, 19936 Saykowski, F., Martin, R.: Kunststoff-Verwertungsalternativen energetisch vergleichen.Kunststoffe 9, S. 2243, 1994

7 N. N.: Porsche mit Recycling – Kunststoffen, Der Zuliefermakt, Sept., S. 15, 1997Loffler, A.: Das Produktionsteam Spritzgießbetrieb, Vortrag 1 ., Jahrestagung Spritzgieß-technik, Baden-Baden, 1995

9 Schlosser, T., Folster, T.: Fahrzeugbau und kologie. Kunststoffe 3, S. 319, 199510 Eversheim, W., Schweitzer, G., Hegemann, H.-J.: Wenn Zulieferer zu Partnern werden.

Der Zuliefermarkt, April, S. 19, 199711 Wildenmann, H.: Mehr Mut gefragt. Der Zuliefermarkt, April, S. 24, 199712 Menges, G., Michaeli, W.: uo Vadis Plastics Processing. Beitrag auf der 14th Conference

Processing and Application of Plastics and Rubber, Society of Plastics and Rubber ng-ineers, Zagreb, Juni 1 –19, 1996 und Polimeri 1 , 1–2, S. 23, 1997

13 Pfennig, W.: Die Kunststoffverarbeitung bis zum Jahre 2010. Plastverarbeiter 9, S. 12, 1993und Plastverarbeiter 10, S. 10, 1993 und Plastverarbeiter 11, S. 12, 1993

14 N. N.: Umweltorientierte Unternehmensfuhrung. Landesanstalt fur Umweltschutz, BadenWurttemberg (Hrsg.), 1994

15 N. N.: Lernprogramm Spritzgießen mit Simulator. Carl Hanser Verlag, Munchen, 199516 Putz, D.: Die neue Partnerschaft Zulieferer-/Automobilindustrie. Kunststoffe 3, S. 239,

199717 Pierer, H.: Wie kommt das Neue in die Welt Carl Hanser Verlag, Munchen, 19971 Brandrup, J., Bittner, M., Menges, G., Michaeli, W.: Die Wiederverwertung von Kunststof-

fen. Carl Hanser Verlag, Munchen, 199519 Custodis, T.: Unternehmenskultur. Kunststoffe 1, S. 32, 199920 Burghoff, G., Wiegand, G.: �berlebensstrategien. Kunststoffe 1, S. 36, 199921 Drink, H. M.: Innovationsfahigkeit. Kunststoffe 1, S. 42, 199922 Wortberg, J.: ffizienzsteigerung durch innovative Maschinentechnik. Kunststoffe 1, S. 54,

199923 Michaeli, W.: Kunststoffverarbeitung auf dem Weg ins nachste Jahrtausend. VDI-Verlag,

Dusseldorf, S. 9, 199724 Bonten, C., Schmachtenberg, E.: Trends und Hilfsmittel der Produktentwicklung. Kunst-

stoffe 1, S. 22, 199925 Wortberg, J.: ualitatssicherung in der Kunststoffverarbeitung. Carl Hanser Verlag, Mun-

chen Wien, 1996

inleitung 5

Das Spritzgießen beginnt mit einer zoologischen Facette. 1 6 wurde das lfenbeinknapp. Die Produktion von Billardkugeln aus lfenbein konnte den immens gestie-genen Bedarf der Unzahl von Billardtischen in allen Gasthausern, besonders in der,Neuen Welt , nicht decken. Die lefanten drohten auszusterben. Die amerikanischeFirma Phelan and Collander setzte den fur damalige Verhaltnisse enorm hohen Preisvon 10000 Dollar fur denjenigen aus, der einen rsatzstoff fur lfenbein erfande. ssetzte eine fieberhafte Aktivitat ein, und nur ein Jahr spater stellte der Drucker JohnWesley Hyatt aus Nitrozellulose und Kampfer das bis heute bekannte Celluloid intechnischem Maßstab her. So bewahrte sich 1 69 ein Kunststoff das erste Mal alsumweltschonender Werkstoff, denn Celluloid rettete damals die lefanten vor demAussterben.

Der Beginn der Geschichte des Spritzgießens geht unmittelbar mit dieser erstenKunststoffentwicklung einher. 1 72 wird J. W. Hyatt und seinem Bruder in den USAein Patent fur eine Maschine zur Verarbeitung von Celluloid erteilt (US Patent133229) 1, 4, 26, 27 . Die Maschine (Bild 1.1), die daraufhin von Hyatt gebaut wur-de, zeigt alle Merkmale einer vertikalen Spritzgießmaschine.

s wird von einigen Maschinen berichtet, die bis etwa zur Jahrhundertwende gebautund betrieben wurden. Sie wurden hauptsachlich zum Strangpressen von Profileneingesetzt, die anschließend spanabhebend bearbeitet wurden. 1 7 stellte man zumersten Mal mit diesen Maschinen Ummantelungen fur Rasierpinselgriffe her. Zumrfolg dieser vollentwickelten Maschine fehlten die entsprechenden Spritzgießmas-sen. Sie geriet vollig in Vergessenheit. 1942 spielte sie in den USA wieder eine wich-tige Rolle, als in einem Patentstreit, der die ntwicklung des Spritzgießens in denUSA uber mehr als ein Jahrzehnt stark behinderte, bewiesen wurde, dass die Fa.Burroughs im Jahre 190 drei Maschinen nach dem Patent von Hyatt gebaut hatte.Damit waren alle Patentstreitigkeiten beseitigt.

Der deutsche Maschinenbau entwickelte sich dagegen ungehemmt. Wahrend dieMaschine (Bild 1.2) von Grotelite Company, USA, zum Patent angemeldet, jede wei-tere eigene ntwicklung unterband, entstand fur die deutschen Maschinenherstellerein fur das heutige Image immer noch wichtiger Vorsprung. Mit der Maschine vonBuchholz (Bild 1.2) und der ersten hydraulischen Maschine (Bild 1.3) hatte man inetwa wieder den Stand der Hyatt-Maschine erreicht.

Der Begriff Spritzguß war schon seit 1 49 bekannt. In der Schriftsetzerei wurde die-ses Verfahren zur Herstellung von Drucktypen angewendet 1 . Uhlmann hat 1925 inseinem Werk „Der Spritzguß“ dieses Verfahren als Herstellungsmethode fur Form-korper, die in „Dauerformen unter Druck“ gefertigt werden, definiert. Die Maschinedes J. W. Hyatt wurde allerdings nicht Spritzgießmaschine genannt. Hyatt bezeich-nete sie als Stopfmaschine.

1 Geschichte des Spritzgießens