Verarbeitung LDPE

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    • Verarbeitung LDPE

      Hallo zusammen,
      ich bin relativ neu im Spritzgussbereich, bin aber mit dem Ablauf, Aufbau und den Grundeinstellungen einer Spritzgussmaschine vertraut. Für ein neues Projekt soll ich in eine Verarbeitungsmethode auf unserer Spritzgussmaschine für ein LDPE entwickeln, was für mich komplettes Neuland ist. Ich möchte deshalb die Gelegenheit nutzen und das Einrichten einer Maschine bei einem Materialwechsel von der Kiepe auf lernen. Mit der verwendeten Maschine wurde bis dato nur PC verspritzt, ein entsprechendes Programm existiert daher bereits. Ein Werkzeugwechsel soll NICHT stattfinden. Es werden 60x40x2 mm Platten verspritzt. Weiterhin verfügt die Maschine über einen Einrichtungsassistenten.

      Da ich mir unsicher bin wie hier die richtige und sinnvollste Vorgehensweise ist, bräuchte ich euren erfahrenen Rat:

      1. Inwieweit kann ich das PC Spritzprogramm abwandeln wenn ich LDPE verwende? Dosiervolumen, Massepolster etc. sollten doch gleich bleiben, oder? Ich würde trotzdem eine Füllstudie machen, das Einspritzvolumen und den Nachdruck halbieren und dann durch wiegen entsprechend anpassen.
      2. "Lohnt" es sich den Einrichtungsassistenten zu verwenden? Laut Hersteller sind die eingestellten Parameter ja ohne hin nur Richtwerte. Ich würde um eine abgewandelte Füllstudie also nicht herum kommen.
      3. Einspritzgeschwindigkeit, Nachdruck sowie Nachdruckzeit sind im PC Programm in mehrere Stufen unterteilt. Macht das überhaupt Sinn? Ich kenne das bei dünnwandigen Behältern z.B. dass man zwei oder mehrere Stufen für den Nachdruck verwendet. Hier sind es 4 (!).
      4. Mein Umschaltpunkt befindet sich bei 5,5 ccm. Wenn ich das Volumen der Kavität ausrechne (ohne Anguss) komme ich ja schon auf 9,6 ccm. Ich dachte das Bauteil soll zu ca. 99 % gefüllt sein und dann soll erst umgeschaltet werden?

      Ich hoffe hier findet sich jemand der die Zeit mitbringt mir neue Denkanstöße zu liefern. In meiner Firma kennt sich leider niemand damit aus. Ich stehe also komplett alleine da.
      Vielen Dank!
    • Generell findest du einige grobe Einstellgrößen in dem MAterialdatenblatt, wenn es ein gutes ist, Temperaturen auf jeden fall, ggf. noch Schneckendrehzahl, Staudruck usw.

      Andere Größen gibt dein Werkzeug vor: Schließkraft, Spritzdruck - dafür gibt es Überschlagsformeln, die du zumindest aus einem Handbuch kennen solltest, wenn du so etwas eigenverantwortlich machst.

      Je nach Geometriekomplexität des Teiles kann so eine Umstellung aber durchaus sehr tricky sein, da sich alle Kunststoffe unterschiedlich verhalten. Wenn du Pech hast, erhälst du mit einem neuen Material Fehler, die du noch nie hattest, weil das Fließverhalten, die Scherempfindlichkeit, die Kompressibilität, das Schwindugnsverhalten oder anderes sich deutlich unterscheiden.
      An dieser Stelle hilft dir die Füllstudie weiter, anhand derer siehst du, ob du Lufteinschlüsse, Füllungsprobleme etc. hast - auch dein Umschaltvolumen auf Nachdruck bekommst du so heraus.

      Viele andere Dinge sind Fingerspitzengefühl und Erfahrung.
      Zu (1): der Nachdruck dürfte sich vermutlich deutlich unterschieden, da LDPE teilkristallin ist, PC amorph
      (3) kommt ganz auf deine Bauteilgeometrie an, je Komplexer, desto sinnvoller ist das mutmaßlich, besonders wenn du nach den ersten Musterteilen Druckspritzen in der Grafik siehst oder Fließlinen, Wanddickensprünge u.ä. "bekämpfen" musst.
      (4) man spricht von der sog. "Volumetrischen" Füllung: sprich, wenn du dein Bauteil ohne Nachdruck abspritzt muss die Form komplett gefüllt sein mit Ausnahme von Einfallstellen und den letzten zehnteln in scharfen Ecken und feinen Rippen
    • Theoretisch kannst du das Programm als Ausgangspunkt benutzen.
      Jedoch wird der eigentliche "Formgebungsprozess" zwangsläufig völlig anders aussehen.
      Gut: Werkzeug auf und zu kann so bleiben. Ggf. mit neuer Werkzeugtemperatur neu Abnullen. Düse vor und zurück kann ggf. auch so bleiben - bis auf neu Abnullen, wegen der Zylindertemperaturen (Zylinder wird einige 1/10 mm kürzer).
      Und nun kommts: Alles neu parametrieren! Klar, wenn die Erfahrung für das Material und das Werkzeug schon vorhanden währe, bräuchte man nur ein "paar" Parameter anpassen. Aber auch das muss gemacht werden, während die Maschine läuft und praktisch Ausschuss produziert. Dazu bitte auch die Kurvengrafiken (wenn vorhanden) benutzen! Einem absoluten Greenhorn empfehle ich aber auf jeden Fall ganz von vorne anzufangen. Der Unterschied von PC zu PE ist gewaltig - und das betrifft alle weiteren Parameter.
      Und: Ja, es macht Sinn denn Nachdruck abzustufen. Nicht unbedingt 4 Stufen, aber 2 dürfen es schon gerne sein (1.Stufe für die Plättchen, 2 Stufe um den Angussverteiler und die Angussstange so schwinden zu lassen, dass sie gut entformbar werden).
      Von dem "Einstellassistenten" halte ich gar nichts. Das ist "Spökenkiekerei" (Geisterseherei), wie wir in Norddeutschland sagen würden. Denn der Assi kann sich die Formteile nicht ansehen - und das ist immer noch mit Qualitätsentscheidend, besonders bei den Plättchen, die du herstellen sollst.
      Ich könnte dir zwar ein fertiges Programm schicken, aber dann lernst du nix. 8) Und auch das müsstest du noch optimieren. Dann doch lieber gleich von Null an. Dann weiß man, was man hat. Und warum der eine oder andere Parameter so geworden ist wie er ist.
    • Vielen Dank für die Hilfe und die Anregungen!

      Füllstudie hat soweit gut funktioniert, stehe momentan allerdings vor zwei Problemen welche die Oberfläche betreffen:

      1) Ich arbeite momentan mit einem Einspritz- und Nachdruck von 100 bar. Empfohlen wurden mir 600 (Einspritzdruck) und 300 (Nachdruck) bar. Verwende ich diese Drücke wird meine Oberfläche Schlierig bzw. Matt. Auch bei 100 bar. Bei 80 bar verschwinden die Schlieren. Ich habe aber nun einzelne, lange Schlieren, ausgehend vom Anguss, welche erst am Ende der Platten sichtbar werden (Bindenähte?). Hat hier jemand evtl. eine Idee?

      2) Von meinem Anguss aus geht eine Art Kranz. Umschaltvolumen evtl. Falsch?

      Danke für Hilfe, Anregungen und Zeit!
    • schwer zu sagen ohne das Teil zu kennen:
      je nachdem an welchen Geometrieelementen die Auftreten (Wanddickensprünge, hinter Durchbrüchen) können das verschiedene Ursachen haben, gleiches bezüglich der "Farbe" der Schlieren: eher heller oder dunkler, rauer oder glatter. eine Bindenaht ist normalerweise scharf gezeichnet als optischer Strich im Bauteil
      Wobei mich wundert, dass du mit nur 80 bar das Teil überhaupt voll gefüllt bekommst.

      Was ist das für ein Kranz? sieht er ein wenig rissig/abblätternd aus (Scherung), schuppig (Kaltverschiebung) oder matter/glänzender als umliegend?


      vielleicht entdeckst du deine Fehler hier wieder: kunststoff.bearx.de/ausbildung/spritzfehler/spritzfehler.htm
    • Der Kranz sieht glänzender aus als umliegend.
      Zu den Schlieren: Das Bild bei "Schlierenbildung / Gaseinschlüsse" gibt das ganze relativ gut wieder. Habe vorhin noch etwas probiert: Arbeite ich mit den empfohlenen Drücken und mit Einspritzgeschwindigkeiten von 15 ccm/s, wird die Oberfläche wesentlich besser. Diese Bindenaht änhlichen Fehler habe ich allerdings immernoch. Habe auch schon die Temperaturen variiert und eine Rampe beim Einspritzen gefahren. Nichts hilft etwas. Worst case wäre natürlich das etwas mit dem Werkzeug nicht stimmt.
    • Du sagtest 2mm MPL 60x40x2mm. Sieht das Werkzeug etwa so aus wie auf diesem 1. Bild?
      Auf dem 2. Bild siehst du dann, wie die Grafik aussehen sollte.
      Die vorgegebenen 600bar beim Einspritzen sind die obere Begrenzung des Einspritzdruckes. 100bar sind definitiv zu wenig. Wenn in der Platte angussnah Bohrungen sind, wirst du dahinter Fließnähte haben. Die zeichnen sich als "Stege" ab.
      Mach doch mal ein Foto vom Werkzeug und wenn möglich auch von den Spritzlingen mit den "Stegen". Dann sehen wir mehr.
      Und vielleicht noch ´nen Parametersatz? So´n ganz kleinen? Dann brauchen wir nicht in die Glaskugel zu schauen :) .
      Dateien
    • Ok, da kommen mir mehrere Probleme auf:
      1.) So wie das Werkzeug gebaut ist, werden diese Markierungen aus Bild 1 wahrscheinlich nicht verschwinden. Wie du in meinem Bild sehen kannst, ist der Filmanschnitt genau so breit wie das Musterplättchen (MPL). Das ist genau dieser Problematik geschuldet, die sich im übrigen (zusammen mit anderen negativen Erscheinungen) bei vielen anderen Polymeren ebenfalls zeigen wird. Wir haben darauf hin schon vor langer Zeit alle Werkzeuge (auch für 1, 3 und 4mm Platten der gleichen Abmessungen und wir haben viele davon) im Angussverteiler und im Anschnitt entsprechend "verbreitern" lassen (wir benutzen diese Platten ausschließlich zur Farbkontrolle und dürfen daher keine Wellen, Schlieren oder andere Effekte auf den Platten haben). Neue Werkzeuge werden ausschließlich so bestellt. Durch den eingeengten Film ergibt sich ein Quellfluss ähnlich einem Freistrahl. Erst wenn diese Fließfront dann am Boden der MPL ankommt, wird der Massestrom gestoppt und es breitet sich dann vom Ende her eine neue Massefront aus die die Breite des MPL ausfüllt. Dadurch erzeugen sich diese "Stege".
      2.) Die Oberfläche erscheint mir, als wenn es sich bei dem Material um eine "Extrusionsware" handelt. Diese Waren bekommen erst durch das/den Kaliber, durch den sie nach der Düse gezogen werden, eine glänzende Oberfläche. Im Spritzguss ist bei diesen Waren keine glänzende Oberfläche zu erwarten.
      3.) Das gepostete Datenblatt sieht so schon mal sehr gut aus. Auch wenn ich jetzt "exkommuniziert" werde: ICH EMPFEHLE EINEN STAUDRUCK VON 100bar. Die Werkzeugtemperatur sollte zwischen 50-60°C liegen. Vielleicht macht das dann an der Oberfläche auch noch was aus.

      Ich hab jetzt - wo du schon so gute Arbeit geleistet hast - doch mal ein Datenblatt zu so einem Werkzeug angehängt.
      Dateien
      • Mappe1.pdf

        (30,24 kB, 27 mal heruntergeladen, zuletzt: )
    • Vielen Dank für die Blumen @petersj und natürlich für die Hilfe! Ich habe das Material gegen ein pulverförmiges LDPE ausgetauscht und die Oberfläche ist um Welten besser. Nun stehe aber vor einem anderen Problem. Werden pulverförmige Füllstoffe beigemischt, schafft es die Maschine nicht mehr meine 18,2 ccm aufzudosieren. Ich vermute mal dass die Pulver/Füllstoff Mischung die Schnecke verstopft/verklebt. Hat hier jemand eine Idee um dem entgegenzuwirken? Meine erste Intention ist dass das Temperaturprofil nicht optimal eingestellt ist, evtl. sogar den Einzug "extern" kühlen?
    • Grundsätzlich haben wir die Erfahrung gemacht, das Pulver sich nicht oder nur schlecht verspritzen lassen, weil ein Teil des Pulvers a.) auf der Schnecke "schwimmt" und daher nicht richtig eingezogen und gefördert wird und b.) schmelzen kleine Partikel zu früh auf und verhindern damit eine ausreichende Entgasung. Das hast du also schon richtig vermutet.
      Wenn du also die Möglichkeit hättest, würde ich eine Extrusion und Granulierung vorweg empfehlen. Auch hättest du damit eine deutlich bessere Dispergierung der Zusätze erreicht, die du auf der SGM gar nicht erreichen kannst. Dort bekommst du höchstens eine Mischung zustande.
    • Melde mich mal aus dem Urlaub zurück. Das Dosierproblem habe ich über das Absenken der Zylindertemperaturen in den Griff bekommen. Das einzige was mich jetzt noch stört, ist die mangelnde Entformung der Teile. Sie "kleben" immer an der Düsenseite des Werkzeugs fest und werden entsprechend nicht ausgeworfen. Ich muss also nach jedem Schuss den Zyklus unterbrechen und das Teil manuell entnehmen. Hat jemand eine Idee woran das liegen könnte? Die Werkzeugtemperatur habe ich schon abgesenkt als auch in meiner Paranoia erhöht, leider ohne Erfolg. Ich habe eine mangelnde Entlüftung im Verdacht, da die Teile schon stark im Werkzeug pappen. Gibt es hierfür eine einfache Lösung?
      Vielen Dank!
    • Hallo Miasma. Sicherlich hast du einen schönen Urlaub gehabt und bist jetzt richtig gut erholt.

      Kleben die Plättchen an der Düsenseite oder sitzt die Angusstange fest? Bitte mal vorsichtig mit dem Fingernagel probieren.
      Wenn´s die Angussstange ist gibt es zwei Möglichkeiten.
      1.) Die Düsenanlage ist nicht einwandfrei und dadurch bildet sich ein kleiner "Kragen", der den Anguss an der Düsenanlage festhält.
      2.) Evtl. mit einer zweiten Nachdruckstufe schon nach 5 Sekunden den Nachdruck deutlich absenken, damit die Angussstange besser schrumpfen kann. Schließlich wirkt der Nachdruck hier am längsten - wegen des Durchmessers. Und die Angussstange gehört nicht zum Formteil,welches du behalten möchtest.

      Klebt die Platte an der DS-Seite, kannst du nur versuchen mit einer längeren Kühlzeit auf die Schwindung zu hoffen oder du musst für entsprechende Entformungshilfen sorgen. Das sind idR. Hinterschnitte im Bereich des Auswerfers. Vielleicht auch die erste 5-10mm das Werkzeug gaaaanz langsam öffnen lassen, falls Hinterschnitte zwar gut vorhanden sind, die aber noch zu weich zur Extraktion sind (Kühlzeit verlängern!)
    • Hi petersj, sorry für die späte Antwort. Beides trifft zu. Da nicht jedes Teil an der DS-Seite anpappt, gehe ich davon aus, dass die Kragenbildung weit mehr Einfluss auf dieses Problem nimmt. Wie kann ich dieses Problem der Düsenanlage bereinigen? Wenn sich ein Kragen am Ende des Angusses bildet muss das ja heißen, dass die Düse nicht perfekt mit dem Werkzeug schließt, oder? Könnte hier evtl. schon eine Grundreinigung Abhilfe schaffen? Viele Grüße
    • Sorry, war `ne Zeit lang in Urlaub.
      Ja das kann oft an einer "unsauberen" Düsenanlagefläche liegen. Oder auch daran, dass die Düsenbohrung gegenüber der Angussbuchse zu groß oder nicht richtig zentriert ist.
      Aber auch eine schlechte Ausführung der Düsenanlagefläche ist eine Möglichkeit. Bei planer Anlage kann es sein, dass die Düse nicht plan anliegt. Oder wie in den Fotos zu sehen: Die Anlagefläche wurde erodiert und ist daher zu grob strukturiert und dichtet daher nicht einwandfrei. In der Folge wird dann die "Krone" an der Fläche gerne mit einem "Schraubendreher" entfernt, was dann zu Macken im Flächenrand führt (auch auf den Fotos zu sehen).
      Letzten Endes kann es auch sein, dass die Düsenanlagekraft zu niedrig eingestellt ist, was dann ebenfalls zu einer mangelhaften Abdichtung führen kann.
      Dateien