Spritzguss mit Einlegern: Materialwechsel führt zu Undichtigkeiten

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    • Spritzguss mit Einlegern: Materialwechsel führt zu Undichtigkeiten

      Guten Morgen,

      bei uns wird ein Spritzgussteil aus PES GF20 mit einem Einleger aus Metall(drähten) hergestellt.
      Aufgrund der schlechten Beschriftbarkeit (Laser) des dunklen, alten Materials (Milchkaffeebaun) wird auf ein helleres Fabrikat (Elfenbeinfarbig) umgestellt:
      Von Solvay AG-320 NT auf Sabic JF 004
      Wenn ich beide Werkstoffe mit den gleichen Parametern spritze, dringt in die Neuen bei Bedampfen (sog. SIP) Feuchtigkeit ein, die Alten sind dicht.

      Laut Datenblatt ist beim Sabic die Schwindung um ca. 30% geringer, was sich mir auf den ersten Blick nicht ganz logisch erscheint, gleichzeitig ist die Festigkeit etwas geringer.
      Ist es realistisch, dass das wirklich ein Schwindungsthema ist, d.h. das neue Material nicht so stark "aufschrumpft"?

      Müsste ich dann den Weg gehen, die Schwindung "künstlich" zu steigern? z.B. über Werkzeugtemperatur oder Nachdruck?
      Welche Bedinungen kann es noch für eine mutmaßlich schlechtere Anbindung an die Einleger geben?
    • Ja, es ist ein weit verbreiteter Irrglaube, dass bei einem Wechsel des Materials und des Herstellers mit dem gleichen Parametersatz auch gleiche Teile gespritzt werden können in der gleichen Qualität. Dafür gibt es aber ein Verfahren, welches sich "Abmusterung" nennt.
    • petersj schrieb:

      Ja, es ist ein weit verbreiteter Irrglaube, dass bei einem Wechsel des Materials und des Herstellers mit dem gleichen Parametersatz auch gleiche Teile gespritzt werden können in der gleichen Qualität. Dafür gibt es aber ein Verfahren, welches sich "Abmusterung" nennt.
      Genau bei dieser "Abmusterung" ist es aufgefallen, bzw. bei den mit den abgemusterten Teilen durchgeführten Freigabetests.
      Mir geht es schlicht darum, dass eine Iteration etwa 3 Wochen verschlingt und ich nicht unnötig im Trüben stochern möchte, falls mir jemand hier einen zweckdienlichen Tipp geben kann
    • Laut Datenblätter haben beide die gleiche Dichte, womit sich die unterschiedliche Schwindung nicht erklären lässt. Eine höhere Schwindung, geht immer mit einer höheren Dichte einher, da die teilkristallinen Bereiche eine höhere Dichte haben und für die höhere Schwindung im Vergleich zu amorphen Materialien verantwortlich sind. Das höhere E-Modul des neuen Materials spricht dafür, dass die Glasfasern länger sind als beim alten Material. Das ist aber abhängig von der Prüfgeschwindigkeit. Mit 50mm/min erhalte ich bei allen Kunststoffen ein höheres E-Modul als bei 10mm/min.
      Leider finde ich nahezu keine Infos im Netz oder in den anderen für mich zugänglichen Datenbanken. Somit bleibt aktuell nichts anderes über als im Trüben fischen.
      Meine Vermutung ist die, dass die längeren Glasfasern sich so gut an die Kontur anschmiegen können und durch das weitaus höhere E-Modul als das PES das Bauteil leichter mikrodeformieren, wodurch ein geringer Spalt entsteht. Probier es also mit einer Erhöhung der Wassertemperatur um ca. 10-15°C aus. Kühlzeit würde ich um 2 Sekunden verlängern.
    • @03 1010:

      Laut den angehängten Datenblättern hat
      - das Sabic in Fließrichtung: 0,5 - 0,7 %
      - das Solvay in Fließrichtung: 0,4 %
      nach der gleichen Norm (ASTM schlag mich tot)
      Das Sabic hat also die höhere Schwindung.

      Bei faserverstärkten Materialien ist die Schwindung abhängig von der Faserorientierung anisotrop, genau wie die Steifigkeit. Fasern versteifen in Faserrichtung. Diese Effekte dominieren das Schwindungsverhalten (vor molekularen und thermischen Effekten und Überpacken)

      Es ist die Orientierung entscheidend, wenn das Fließen in der Kavität vorbei ist (was nicht heißt Ende Füllphase - besonders bei dickwandigen Teilen).
      Sind die Materialien in ihrer Viskositätskurve (nicht MFI) unterschiedlich, kann sich bei gleicher Einstellung eine andere Orientierung und ein anderes Füllbild über der Wanddicke ergeben, wodurch auch die Eigenschaften anders sind.
      Oder die gleiche Einstellung ändert die Orientierung am Ende (anderes Umschalten)


      Vllt mal eine Skizze/Foto vom kritischen Bereich und wie er gefüllt wird.
      Eine höhere Schwindung/Verpressung in Umfangsrichtung erreicht man, wenn die Faser mehr parallel zum Draht ausgerichtet sind.

      Für weitere Versuche würde ich die Füllung am Ende variieren (Füllprofil und auch Nachdruckhöhen) sowie die Massetemperatur.

      @1u21 :

      1. PES ist doch kein teilkristallines Material?

      2. Es kann trotz der gleichen Dichte die Schwindung unterschiedlich sein.
      Volumenschwindung ist ja definiert durch den normierten Unterschied Volumen im Zustand 1 zu Volumen Zustand 2. Ist jetzt das Volumen im Zustand 1 größer beim einen Material ist die Schwindung größer, obwohl auch das Volumen des Zustands 2 erreicht wird.
      Wir wissen nicht was in den Materialien drin ist, also auch nichts über die Schmelzedichte.
      Dateien
    • Tatsache. Hab total übersehen, dass PES amorph ist. Somit spricht jetzt vieles dafür, dass die Faserlänge beim neuen Material größer ist. Für den ersten Versuch würde ich die Wassertemperatur anheben. Erst wenn diese keinen Erfolg zeigt, ist klar, dass man an die Parameter ran muss und die Faserlänge keinen Einfluss hat.
    • Kunststoffstudi schrieb:

      @03 1010:

      Laut den angehängten Datenblättern hat
      - das Sabic in Fließrichtung: 0,5 - 0,7 %
      - das Solvay in Fließrichtung: 0,4 %
      nach der gleichen Norm (ASTM schlag mich tot)
      Das Sabic hat also die höhere Schwindung.

      Bei faserverstärkten Materialien ist die Schwindung abhängig von der Faserorientierung anisotrop, genau wie die Steifigkeit. Fasern versteifen in Faserrichtung. Diese Effekte dominieren das Schwindungsverhalten (vor molekularen und thermischen Effekten und Überpacken)

      Es ist die Orientierung entscheidend, wenn das Fließen in der Kavität vorbei ist (was nicht heißt Ende Füllphase - besonders bei dickwandigen Teilen).
      Sind die Materialien in ihrer Viskositätskurve (nicht MFI) unterschiedlich, kann sich bei gleicher Einstellung eine andere Orientierung und ein anderes Füllbild über der Wanddicke ergeben, wodurch auch die Eigenschaften anders sind.
      Oder die gleiche Einstellung ändert die Orientierung am Ende (anderes Umschalten)


      Vllt mal eine Skizze/Foto vom kritischen Bereich und wie er gefüllt wird.
      Eine höhere Schwindung/Verpressung in Umfangsrichtung erreicht man, wenn die Faser mehr parallel zum Draht ausgerichtet sind.

      Für weitere Versuche würde ich die Füllung am Ende variieren (Füllprofil und auch Nachdruckhöhen) sowie die Massetemperatur
      Danke für die Hinweise, leider gibt's nur bei einem Material Daten zu Querschwindung (Glasfasern)
      Gerade das mit der Faserlänge und der Konturtreue ist bei Einlegern wirklich einleuchtend, da dieser ja komplett umflossen werden muss und dementsprechend sogar "quer" wegschwindet.

      @1u21: wir temperieren mit Öl, da >150°C aber im Endeffekt eben die Werkzeugtemperierung (Vorlauf) anheben, danke.