Acryl-Spritzgießen: Wie formt man PMMA-Spritzgussteile?

PMMA, chemisch bekannt als Polymethylmethacrylat, wird als Alternative zu Glas verwendet, vor allem dort, wo Stärke, Flexibilität und Transparenz im Vordergrund stehen.

Dieser Artikel enthält umfassende Informationen über Spritzgießen von Acryl-Kunststoff. Angefangen bei der Frage, was Acryl-Spritzguss ist, bis hin zu Strategien, um das perfekte Spritzgussteil zu erhalten.

Was ist Acryl-Spritzgießen?

Acryl-Spritzgießen wird auch als organisches Glas oder PMMA. Die faszinierenden Eigenschaften dieses Thermoplasts regen die Hersteller dazu an, ihn für die Herstellung einiger transparenter Produkte in verschiedenen Branchen zu verwenden. Polymethylmethacrylat wird zum Schmelzen auf eine bestimmte Temperatur erhitzt, wodurch es in jede gewünschte Form passt.

Nach dem Schmelzen wird das Acryl in speziell geformte Formen gespritzt, um nach dem Abkühlen das fertige Produkt zu erhalten. Diese Acrylformen werden je nach Kundenwunsch oft individuell gestaltet.

All diese Prozesse werden mit höchster Präzision und Professionalität durchgeführt. Konstruktion von Spritzgießwerkzeugen Maschinen.

Acryl-Spritzgießverfahren: Wie funktioniert es?

Die Unabhängigkeit des Acryl-Spritzgießverfahrens in Verbindung mit den chemischen und physikalischen Eigenschaften von Acryl macht dieses Verfahren so beliebt. Drei Hauptschritte sind erforderlich, um ein perfektes Acrylgussprodukt zu erhalten:

Schritt#1: Herstellung der gewünschten Acrylformen

Das Material der Form und das Herstellungsverfahren werden nach den Kosten, dem Material der Form und der Anzahl der benötigten Formen ausgewählt. Aluminium und Werkzeugstahl sind die gebräuchlichsten Materialien für die Herstellung von Formen für Acrylteile. Um Kosten zu sparen, wird vorzugsweise eine Testform hergestellt, indem das gewünschte Objekt in einen Kasten gelegt und dann das geschmolzene Formmaterial gegossen wird.

Sobald das Material abgekühlt ist, wird das Objekt entfernt, wobei ein Hohlraum zurückbleibt, in den später Gussmaterial gegossen wird, um das Acryl-Spritzgießprodukt herzustellen.

Schritt #2: Sichern beider Teile der Gussformen

Die entstehenden Formen werden in zwei Hälften hergestellt. Daher müssen die beiden Hälften vor dem Einspritzen des Acryl-Spritzguss-Kunststoffs zusammengespannt werden. Die eine Hälfte der Form wird an der Spritzgussmaschine befestigt, während die andere Hälfte gleiten kann.

Die beiden Teile der Formen werden in einer hydraulisch betriebenen Spannvorrichtung gegeneinander gepresst. Die Zeit, die benötigt wird, um beide Teile miteinander zu verschließen, hängt vom Schließdruck der Maschine ab. Große Maschinen haben zum Beispiel einen höheren Schließdruck, der mehr Zeit zum Verschließen der Formen benötigt.

Schritt #3: Einspritzen des geschmolzenen Acryls in die Form

Das Acryl wird dem Spritzgussteile Maschine in Form von Granulat. Beim Durchlaufen der Einspritzeinheit schmilzt das Acryl-Spritzgussgranulat unter Druck und Hitze. Der geschmolzene Kunststoff wird mit einem Druck in die komprimierten Formen gespritzt, der dafür sorgt, dass er in den Formen bleibt. Der Druck und das Volumen des Schusses in jeder Form können die für das Einspritzen erforderliche Zeit bestimmen.

Schritt #4 : Abkühlen des Acryls

Wenn geschmolzenes Acryl in die Formen gegeben wird, beginnt es abzukühlen. Nach und nach nimmt der Kunststoff die Form der Gussform an und nimmt die gewünschte Form des Teils oder Produkts an. Während des Abkühlungsprozesses kann es zu einer gewissen Schrumpfung kommen, die bei der Konstruktion der Formen berücksichtigt wird.

Außerdem wird beim Einspritzen des Materials darauf geachtet, dass mehr Material eingespritzt wird, um ein Schrumpfen zu verhindern. Die Abkühlungszeit ist entscheidend, um das perfekte Produkt nach der genauen Zeit zu bestimmen. Die Wandstärke der Form und die thermodynamischen Eigenschaften des Acryls tragen zur Bestimmung der Abkühlzeit bei.

Schritt #5: Entnahme des hergestellten Teils aus der Form

Jetzt ist es an der Zeit, die Endprodukte aus den Formen zu holen. Ein Auswerfmechanismus in der Formmaschine ist an der hinteren Hälfte der Form befestigt. Der Auswerfmechanismus gibt die Formen frei, sobald genügend Zeit verstrichen ist. Eine kleine Vorrichtung in der Spritzgießmaschine hilft dabei, die Teile aus der Acryl-Spritzgießform zu lösen, da die Teile beim Abkühlen schrumpfen und an der Form haften bleiben.

Schräglagenwinkel in Spritzgussformenbau spielt hier eine Rolle. Ein bei der Herstellung der Formen exakt hinzugefügter Entformungswinkel bewahrt die Formteile vor Verspannungen bei der Entnahme durch den Ausstoßmechanismus.

Schritt #6: Nachbearbeitung

Unter Nachbearbeitung versteht man die Beseitigung von Oberflächenfehlern an Formteilen, um deren Ästhetik und Funktionalität zu verbessern. Zu den häufigsten Nachbearbeitungsverfahren gehören Entgraten und Lackieren.

Wenn der Kunststoff in die gepressten Hälften des Acryl-Spritzgusses eingespritzt wird, bewegt sich ein Teil davon in den Raum, in dem sich die beiden Hälften verbinden. Nachdem die Produkte aus den Formen gekommen sind, müssen sie oft an den Seiten beschnitten werden, um den überschüssigen Kunststoff zu entfernen. Diese Reststücke werden später für die Herstellung neuer Teile und Produkte wiederverwendet, indem sie erneut in die Spritzgießmaschine eingespeist werden.

Vorteile des PMMA-Spritzgießens

Das Spritzgießen von Acrylglas ist ein einfaches, aber sehr nützliches Verfahren für Hersteller und Kunden. Dennoch müssen die meisten von Ihnen wissen, wie wichtig es ist. Sehen wir uns also die Vorteile des PMMA-Spritzgießens an.

1. UV-/ Wetterbeständig

Acryl kann ultraviolette Strahlen filtern und eignet sich daher für den Außeneinsatz. In Kombination mit anderen Trägermaterialien kann dieser thermoplastische Kunststoff aufgrund seiner Vielseitigkeit und guten Wärmestabilität in verschiedenen Anwendungen eingesetzt werden. In der Regel bleibt es bei der Verwendung im Außenbereich über Jahre hinweg transparent.

2. Leicht zu bedienen

Beim Spritzgießen mit Acryl ist es durchsichtig, was eine bessere Qualitätskontrolle bei der Herstellung von Teilen ermöglicht. Es bietet eine Transparenz, die bis zu 92% gehen kann, fast vergleichbar mit Glas. Es sieht aus wie Glas, wiegt aber fast nur halb so viel wie die gleiche Größe von Glas. Das geringe Gewicht dieses Kunststoffs trägt dazu bei, dass er in Anwendungen eingesetzt werden kann, in denen schweres transparentes Glas nicht verwendet werden kann.

3. Sicher für alltägliche Produkte

Spritzgussteile aus Acryl setzen während des Hydrolyseprozesses kein BPA frei. Dies bedeutet, dass Acryl für die Herstellung von Haushaltsprodukten verwendet werden kann, da es ungiftig ist. Verschiedene Alltagsgegenstände können mit PMMA hergestellt werden, da es sicher ist.

4. Stoßfest und wasserbeständig

Aufgrund seiner Schlagzähigkeit und Festigkeit eignet sich Acryl für das Spritzgießen von Mehrfachteilen. Also dort, wo transparent und doch stärker Hinterschneidungen beim Spritzgießen Teile benötigt werden, wie z.B. Gesichtsschutz, bevorzugen Sie diesen thermoplastischen Kunststoff. Seine Festigkeit in Kombination mit wasserdichten Eigenschaften hilft, als Schutz für die Außenflächen verschiedener Produkte zu dienen.

Nachteile der Verwendung von Acryl-Spritzguss

1. Niedrige Wärmebelastung

Der niedrigere Schmelzpunkt von PMMA macht es zu einem guten Polymer für Außenanwendungen. Die Schmelztemperatur von 160 °C ist jedoch für den Einsatz in technischen Anwendungen ungünstig. Einige dieser Probleme werden durch die niedrigen Glasübergangstemperaturen zwischen 85 und 150 °C gelöst. Dennoch ist es weniger hitzebeständig als Glas, das sogar 1000° C aushält, ohne zu schmelzen.

2. Geringe mechanische Festigkeit

Die im Spritzgussverfahren hergestellten Produkte aus Acryl-Spritzgusskunststoff haben eine geringere mechanische Festigkeit. Dies führt zu einer geringeren Belastbarkeit, was sie für mechanische Anwendungen ineffizient macht.

3. Weniger resistent gegen Chemikalien

Einige Hersteller haben behauptet, dass aus PMMA hergestellte Formteile manchmal eine geringere Beständigkeit gegenüber verschiedenen Chemikalien aufweisen. Bestimmte Chemikalien beeinträchtigen in extremer Weise die Oberfläche des Produkts.

Faktoren, die die Qualität von Acrylgussteilen beeinflussen

Ergebnisorientiertes Acryl-Spritzgießen ist nicht so einfach. Sie müssen sich auf einige Faktoren konzentrieren, um hochwertige Acrylformteile zu erhalten.

1. Formgestaltung

Es ist wichtig, sich auf den Entwurf der Form zu konzentrieren, um sicherzustellen, dass Sie die richtigen Teile erhalten. Ein fehlerhaftes Design kann zu Zeit- und Geldverlusten führen, daher müssen Sie vorsichtig sein. Einige wichtige Faktoren, die die Qualität des Acryl-Spritzgießens sicherstellen, sind:

Schrumpfung

Beim Acryl-Spritzgießen tritt eine Schrumpfung von fast 0,4%-0,61% auf. Das ist zwar weniger als die Schwindung bei anderen Kunststoffen, aber dennoch wichtig zu berücksichtigen. Die zu erwartende Schrumpfung von Acryl kann durch entsprechende Verbesserungen bei der Werkzeugkonstruktion, der Schmelztemperatur und dem Einspritzdruck ausgeglichen werden.

Tiefgangswinkel

Der Entformungswinkel trägt dazu bei, dass sich die Teile leicht aus den Formen auswerfen lassen. Im Allgemeinen wird bei Acrylteilen ein Entformungswinkel von 0,5° bis 1° bevorzugt. Wenn die Oberflächenpolitur ein wichtiger Faktor ist, wird empfohlen, einen größeren Entformungswinkel beizubehalten.

2. Produkt Wanddicke

Die Perfektion von Acrylprodukten mit Acrylspritzguss hängt von der Wandstärke ab. In der Regel wird eine Wandstärke von 2 mm bis 4 mm als genau für das Endprodukt angesehen. Die Wandstärke hängt von der Maßgenauigkeit ab, die in der jeweiligen Branche erforderlich ist. Ist die Form dünnwandig, wäre das Befüllen schwierig. Der Hersteller muss die Temperatur, die Durchflussmenge und den Druck kontrollieren.

3. Oberflächenveredelung

Acrylprodukte sind anfällig für Kratzer, vor allem, wenn die Oberfläche nicht richtig bearbeitet ist. Dies wirkt sich im Laufe der Zeit auf die Teile aus. Durch das Hinzufügen zusätzlicher Schichten der Oberflächenbehandlung bleiben die Innenteile geschützt. In diesem Fall wirkt die Oberflächenbehandlung wie eine Schutzschicht für die Acrylteile. Dadurch halten die Teile länger und haben eine bessere Qualität.

4. Einspritzdruck

Ein zu hoher Druck beim Acryl-Spritzgießen führt dazu, dass die Teile an der Form kleben bleiben. Diese Teile werden bei der Entnahme aus den Formen beschädigt, was die Qualität der Teile beeinträchtigt. Die Beibehaltung des richtigen Einspritzdrucks verhindert, dass die Teile an der Form haften bleiben, und erleichtert die Entnahme der Teile.

Schlussfolgerung

Spritzgießen von PMMA ist ein hochprofessioneller Prozess, von der Herstellung der Acrylformen bis zur Entnahme des Endprodukts aus der Form. Bevor Sie sich mit diesem Prozess befassen, müssen Sie alles genau durchgehen, um keine Zeit und kein Geld zu verlieren.

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FAQ

Ist das PMMA-Spritzgießen ein teures Verfahren?

Nein. Die Material- und Arbeitskosten reduzieren die Spritzgießkosten, wenn Hunderte von Produkten in einer Charge hergestellt werden. Außerdem lässt sich Acryl-Thermoplast leicht verarbeiten, was die für jede Charge benötigte Zeit spart und die Herstellungskosten pro Produkt senkt.

Was ist PMMA?

Ein thermoplastischer Kunststoff mit wertvollen Eigenschaften, der sich für das Spritzgießen eignet. Mit seiner steifen und doch flexiblen Beschaffenheit bietet PMMA den verschiedensten Branchen unzählige Anwendungsmöglichkeiten. Es hat ein brillantes und transparentes Aussehen, das dem von Glas ähnelt, ist jedoch stoßfester. Das Beste daran ist, dass es in mehreren Farben erhältlich ist, was seine Verwendung erleichtert.

Wie hoch ist die Arbeitstemperatur für Acrylkunststoff?

Die Hersteller können diesen Kunststoff bei einer hohen Temperatur zwischen -30° bis 90° Celsius. Sobald Sie mit dem Erhitzen von Acryl-Kunststoff beginnen, wird er allmählich weich und formbar und lässt sich so leichter spritzen. Beim Abkühlen kann es leicht die gleiche Form wie die Form beibehalten.