TPE-Spritzgießen fördert die Produktionseffizienz

In der Fertigung kann selbst ein kleiner Fehler zu Tausenden von fehlerhaften Produkten führen, was zu erheblichen Ineffizienzen führt. Für Unternehmen, die thermoplastische Elastomere (TPE) im Spritzguss verwenden, ist es entscheidend zu verstehen, wie Risiken gemindert und eine stabile, qualitativ hochwertige Produktion erreicht werden kann. Dieser Artikel untersucht Schlüsselfaktoren im TPE-Spritzguss, um Prozesse zu optimieren und die Produktqualität zu verbessern.

TPE kombiniert gummiartige Elastizität mit der Verarbeitbarkeit von Kunststoffen und ist damit ideal für Anwendungen in der Automobil-, Medizin- und Konsumgüterindustrie. Der Spritzguss ist eine der gebräuchlichsten Methoden zur Herstellung von TPE-Komponenten. Der Prozess umfasst das Zuführen von TPE-Pellets in einen Trichter, das Aufschmelzen zu einem flüssigen Harz in einem beheizten Zylinder und das Einspritzen des Materials unter hohem Druck in eine geschlossene Form. Nach dem Abkühlen wird das fertige TPE-Teil ausgeworfen. Während der Spritzguss für die Massenproduktion geeignet ist, können die anfänglichen Formkosten hoch sein. Hochleistungs-TPE-Materialien können die Zykluszeiten verkürzen und die Gesamteffizienz verbessern.

Die folgenden Parameter bieten einen allgemeinen Rahmen für den TPE-Spritzguss. Spezifische Einstellungen sollten basierend auf Materialgüte und Anwendungsanforderungen angepasst werden.

• Auswahl der Ausrüstung: Standard-Spritzgussmaschinen sind für TPE geeignet. Zu den wichtigsten Überlegungen gehören die Anpassung der Maschinenspezifikationen (Schließkraft, Schussvolumen) an die Teileabmessungen und das Produktionsvolumen.
• Schneckendesign: Ein Verdichtungsverhältnis von mindestens 2:1 gewährleistet ein gleichmäßiges Aufschmelzen. Für Langsamlaufoperationen verbessern Schnecken mit hoher Verdichtung (3:1 bis 4:1) und kurzer Steigung die Plastifizierung und reduzieren den Materialabbau.
• Schrumpfkontrolle: Die TPE-Schrumpfung variiert je nach Materialgüte, Teilekonstruktion und Verarbeitungsbedingungen. Formkonstruktionen müssen die Schrumpfung berücksichtigen, und Anpassungen der Formtemperatur oder des Nachdrucks können die Dimensionsstabilität verbessern.
• Formoberflächenbeschaffenheit: EDM oder Sandstrahlen optimieren die Oberflächenstruktur für das Füllen und Ablösen. EDM liefert feinere Oberflächen, während Sandstrahlen die Reibung erhöht, um ein Anhaften zu verhindern.
• Auswurfmethoden: Weiche TPEs erfordern einen sorgfältigen Auswurf, um Verformungen zu vermeiden. Auswerferplatten verteilen die Kraft gleichmäßig, während größere Auswerferstifte auf starre Abschnitte abzielen sollten. Schrägwinkel und luftunterstützter Auswurf können ebenfalls helfen.
• Angussdesign: Der Angusstyp beeinflusst das Füllen und die Qualität. Membranangüsse eignen sich für dünnwandige Teile, Fächerangüsse reduzieren den Strömungswiderstand, Unterwasserangüsse ermöglichen das automatische Entgraten und Mehrventilangüsse steuern komplexe Strömungen.
• Entlüftung: Eine ordnungsgemäße Entlüftung (0,01–0,02 mm Tiefe) verhindert Lufteinschlüsse und Defekte. Entlüftungen sollten an Strömungsendpunkten oder gasanfälligen Bereichen platziert werden, mit zusätzlichen Optionen wie Entlüftungsstiften oder Vakuumsystemen.
• Temperaturmanagement: Die präzise Steuerung der Anguss-, Zylinder- und Formtemperaturen gewährleistet einen ordnungsgemäßen Schmelzfluss. Höhere Formtemperaturen verbessern die Oberflächenbeschaffenheit, verlängern aber die Zykluszeiten.
• Einspritzgeschwindigkeit: SEBS profitiert von hohen Geschwindigkeiten, um die Viskosität zu reduzieren, während SBS moderate Geschwindigkeiten benötigt, um übermäßige Scherung zu vermeiden.

Zusätzlich zum Spritzguss kann TPE durch Extrusion oder Zwei-Komponenten-(2K)-Formen verarbeitet werden, einschließlich Umspritzen und Co-Extrusion.

Technische Ressourcen stehen für diese Methoden zur Verfügung und bieten Anleitungen zur Materialauswahl und Prozessoptimierung.