Das Spritzgießen gliedert sich im Wesentlichen in die folgenden 4 Stufen:
1. Füllphase
Schmelzeförderung und Einspritzung: Der Kunststoffrohstoff wird in Form von Granulat oder Pulver in den Trichter gegeben und der Kunststoff durch die Rotation der Schnecke der Spritzgießmaschine nach vorne gefördert, verdichtet und plastifiziert (Schneckenspritzgießen). (Maschine) oder durch die Bewegung des Stößels (Kolbenspritzgießmaschine). Wenn der Kunststoff in einen geschmolzenen Zustand erhitzt wird, drückt die Schnecke oder der Kolben die Kunststoffschmelze durch die Düse in das Anschnittsystem der Form.
Hohlraumfüllprozess: Die Schmelze gelangt unter Druck durch den Anschnitt in den Formhohlraum. Dabei muss die Schmelze den gesamten Hohlraum gleichmäßig füllen. Das Fließverhalten der Schmelze wird von einer Reihe von Faktoren beeinflusst, wie z. B. der Viskosität der Schmelze, der Einspritzgeschwindigkeit, der Position und Größe des Angusses usw. Am Ende der Füllphase ist die Kavität grundsätzlich mit gefüllt schmelzen, aber das Produkt ist noch nicht vollständig geformt.
2. Druckhaltephase
Druckhaltung und -ausgleich: Nach Abschluss der Kavitätsfüllung wird die Schnecke bzw. der Kolben nicht sofort zurückgefahren, sondern übt weiterhin einen bestimmten Druck auf die Schmelze in der Kavität aus, der als Nachdruck bezeichnet wird. Da das Volumen der Kunststoffschmelze während des Abkühlvorgangs schrumpft, dient die Nachdruckstufe dazu, die durch Schrumpfung verkleinerte Kunststoffschmelze in der Kavität wieder aufzufüllen, um die Maßhaltigkeit und Dichte des Produkts sicherzustellen. Bei ungenügendem Nachdruck kann es insbesondere an den Produktteilen mit großer Wandstärke zu Schrumpfungsspuren kommen; während ein zu hoher Haltedruck zu einer übermäßigen inneren Spannung im Produkt führen oder sogar Defekte wie fliegende Kanten hervorrufen kann.
Eigenschaften des Füllflusses: Beim Nachdruckprozess fließt die Schmelze anders als beim Füllvorgang. In der Füllphase füllt die Schmelze die Kavität mit hoher Einspritzgeschwindigkeit schnell, während der Schmelzefluss in der Nachdruckphase ein langsamer Nachfüllvorgang ist. Zu diesem Zeitpunkt wird der Schmelzefluss hauptsächlich durch den Haltedruck und den Innenwiderstand des Formhohlraums gesteuert, und die Qualität des Produkts kann durch Anpassung der Haltezeit und des Drucks optimiert werden. Eine zu lange Haltezeit verlängert den Formzyklus und erhöht die Produktionskosten; Eine zu kurze Haltezeit kann die Schrumpfung nicht wirksam ausgleichen, was sich negativ auf die Produktqualität auswirkt.
3. Abkühlphase
Wärmeübertragung und Erstarrung: Nach dem Ende des Haltedrucks geht es in die Abkühlphase. In diesem Stadium tauscht die Kunststoffschmelze im Formhohlraum über die Formwand Wärme mit der Außenwelt aus, kühlt allmählich ab und verfestigt sich zu einem festen Produkt. Die Form wird im Allgemeinen durch zirkulierendes Kühlwasser gekühlt, um die Wärme abzuführen, so dass die Kunststoffschmelze schnell abgekühlt wird. Die Abkühlgeschwindigkeit hat großen Einfluss auf die Qualität des Produkts und unterschiedliche Kunststoffmaterialien haben unterschiedliche Kühlanforderungen.
Vorbereitung zum Entformen: Wenn die Kunststoffschmelze auf eine Temperatur abgekühlt ist, die niedrig genug ist, um ihr die Festigkeit und Steifigkeit zu verleihen, um die Form des Produkts beizubehalten, kann der Entformungsvorgang durchgeführt werden. Bei der Bestimmung dieser Temperatur müssen Faktoren wie die thermischen Eigenschaften des Kunststoffs sowie die Größe und Form des Produkts berücksichtigt werden. Im Allgemeinen macht die Abkühlzeit den größten Teil der Zeit des gesamten Spritzgießzyklus aus. Eine Verkürzung der Abkühlzeit kann die Produktionseffizienz verbessern, muss jedoch sicherstellen, dass das Produkt reibungslos entformt werden kann und die Qualität qualifiziert ist.
4. Entformungsphase
Produkt aus der Form: Das Entformen ist der letzte Schritt des Spritzgießens. Wenn das Produkt auf eine geeignete Temperatur abgekühlt ist, werden der bewegliche Teil und der feste Teil der Form durch den Öffnungsvorgang der Spritzgießmaschine getrennt. Anschließend wird das Produkt mithilfe eines Auswerfermechanismus aus dem Formhohlraum ausgeworfen. Der Auswurfvorgang muss sicherstellen, dass das Produkt intakt und unbeschädigt aus der Form kommt. Eine zu hohe Auslösekraft oder eine unsachgemäße Auslösemethode kann zu Schäden am Produkt führen.
Reinigen und Zurücksetzen der Form: Nachdem das Produkt aus der Form gelöst wurde, muss die Form kurz gereinigt werden, um zu prüfen, ob noch Kunststoffrückstände oder andere Fremdkörper vorhanden sind. Wenn dies der Fall ist, muss es rechtzeitig gereinigt werden, um die Qualität der nächsten Injektion sicherzustellen. Nach der Reinigung wird die Form geschlossen und in ihren Ausgangszustand zurückversetzt, sodass sie für den nächsten Einspritzzyklus bereit ist.
