Vermeidung von vercracktem Material

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    • Vermeidung von vercracktem Material

      Hallo,

      ich bin auf der Suche von Vermeidungsmaßnahmen von vercracktem Material in Kunststoffbauteilen.
      Im Speziellen geht es um ein Produkt, welches mit HK gefertigt. Der Fehler ist ein 0,3 mm großer Materialeinschluss.

      In diesem Fall wird der HK automatisch bei Stillstand abgesenkt. Die Schnecke hat auch eine verschließfeste Beschichtung, welche ja als "geringer haftend für Materialablagerungen" gilt.
      Gespült wird auch regelmäßig, trotz dass auf der Maschine kein Produkt- und Materialwechsel statt findet. Eine Entstaubung ist vorhanden, selbst Stäube "sollten" nicht vorhanden sein, welche vercracken könnten. Auf den Prozess an sich will ich nicht weiter eingehen, Verweilzeitberechnung, Temperaturprofile etc., alles in Ordnung.

      Und jetzt zur Praxis... So materialschonend ich auch produzieren will, vermeiden lässt es sich doch nicht, oder? Da denk ich an Hinterschnitte im HK- Verteiler oder der Maschinendüse. Ich gehe davon aus, dass auch trotz Beschichtung an der Schnecke etwas zurückbleibt. Um das in meine Argumentation einzubeziehen benötige ich aber leider "was schriftliches"... Und hier gibt es für Spritzprozesse eben meines Wissens nach kaum was offizielles. CQI 23 würde mir einfallen, komm ich aber leider grad nicht ran.

      Könntet ihr mir evtl. mit Abstellmaßnahmen oder "was schriftlichem" helfen?

      Dieser Beitrag wurde bereits 2 mal editiert, zuletzt von ParameterJongleur ()

    • Wie du schon richtig geschrieben hast, müssen Hinterschnitte vermieden werden. Hinzu kommen noch Totzonen in der Schnecke. Die Gänge in der Meteringzone müssen alle sauber verrundet sein, damit die Schmelze keinen Totraum hat. Ebenso sollte die Schnecke so klein wie möglich gewählt werden. Lieber sollten 2D dosiert werden statt 1D. Sorgt für weniger Verweilzeit.
      Dann gibt es noch die Praxis die Düse anzuheben, damit kein Kontakt zum Werkzeug besteht. Hier können minimale Mengen austreten, über die Zeit vercracken und in den Heißkanal kommen.

      Das Thema Heißkanal muss von mehreren Seiten beleuchtet werden.
      Die günstigen Heißkanäle zeichnen sich dadurch aus, dass die Kanäle gebohrt sind. Dies führt immer zu Totzonen, die früher oder später mal zu Fehlern führen. Nicht einmalig, sondern zuverlässig unregelmäßig.
      Gehobene Heißkanäle werden nicht nur mit den klassischen Bohrern hergestellt, sondern auch mit gefrästen Einsätzen, bei denen die typische Totzone vermieden wird. Es gibt jedoch immer einen kleinen Spalt, wo Kunststoff eindringt, vercrackt und wieder ausgespült wird. Die Häufigkeit ist jedoch deutlich geringer.
      Sehr gute Heißkanäle nutzen dann das Vakuumlöten, wo die Kanäle auch einen Bogen haben können und durch diese Technik sind spezielle Einsätze unnötig. Es gibt keinerlei Toträume mehr und somit sind Vercrackungen kein Zufall mehr. Spülen funktioniert bei diesen Heißkanälen auch perfekt und benötigt weniger Material.

      Und jetzt kommen wir zur chemischen Seite. Kunststoffe vercracken über die Zeit. Abschätzen kann man die Zeiträume mittels der RGT- bzw. van't Hoff'sche-Regel. Heißt, dass alle 10°C Temperaturerhöhung die Verweilzeit halbiert wird. Eine Absenkung der Temperatur um 40°C kann somit die Verweilzeit auf das 16fache verlängern. Natürlich kommen da noch verschiedene Dinge hinzu, die den Zeitraum reduzieren. Es muss sauber Entlüftet sein, damit wenig Sauerstoff gelöst ist und bei hydrophilen Kunststoffen muss auch sauber getrocknet werden.

      Wenn du oder ihr mehr braucht, könnt ihr euch bei mir gerne melden. Hab schon so manche Kommentare zu Werkzeuge verfasst, bevor der erste Schuss getätigt wurde oder mir der Kunde seine Erfahrung mitgeteilt hat. In allen Fällen konnte ich auf den Kommentar verweisen und zeigen, dass die Probleme vermeidbar waren.
    • @ParameterJongleur, aus deinem Text ist ja zu erkennen, dass ihr dem Thema *Vercrackung durch Wärme* schon alles Mögliche an Gegenmaßnahmen getroffen habt. Meine Vermutung ist, dass die Einschlüsse im Material ursächlich durch *Ablagerungen in der Plastifizierung/Schnecke* entstehen. Ursache dieser Ablagerungen ist in der Regel eine fehlende Entgasung beim Plastifizieren. Gib bitte mal folgende Prozessdaten
      - Schneckendurchmesser
      - Dosierweg (mm)
      - Max. möglicher Dosierweg der Maschine/Plastifiziereinheit (mm)
      - eingestellte Zylindertemperaturen
      - Zykluszeit
      - Staudruck
      - Vorgabe des Materialherstellers für Verarbeitungstemperatur .... °C - .... °C
      - Maerialtrocknung?
      Kunststoff-Spritzguss: 50 Jahre technischer Fortschritt, jedoch: Die Fehlerbilder sind geblieben!
    • Ich danke dir für deine ausführliche Antwort.

      das Aggregat ist relativ neu, verschleißbedingt sollte sich heir kein Material zersetzen. Verweilzeit ist gut berechnet, auch wann wieviel aus welchem Grund abgesenkt werden soll.

      HK ist in Zusammenarbeit mit Ewikon rein gekommen, auch hier erwarte ich keine qualitativen Mängel und auch "sollten" keine Hinterschnitte vorhadnen sein. Düse liegt an, wird nicht abgehoben.

      Beim chemischen bin ich bei dir, das Ende meines Studiums hab ich mit dem Einfluss von bspw. Temperatur bei der Materialtrocknung verbracht ;)
      Auch das ganz klar mit betrachtet bei der Absenkung.

      Was ich vielleicht bräuchte sind direkte Abstellmaßnahmen, die ihr noch so kennt.
      Und des Weiteren eben (da ich vermute, es ist einfach nicht mit 3,4ppm machbar), wie kann ich begründen, dass es eben doch mal auftritt.

      Zu deinem Abschlusssatz, gern würde ich dir nach all deinem Input in so vielen Beiträgen deiner (noch jungen) Selbstständigkeit nen Auftrag geben, aber z.Zt. muss ich mich selbst mit sowas durchkämpfen, sorry...
    • Ewikon ist schon ein sehr guter Heißkanalhersteller. Da schließe ich mich an, dass da nicht viel negatives zu erwarten ist.

      Eine Entstaubung fällt mir noch ein, damit das Risiko minimiert wird.
      Bei einer Schnecke kann man die Geometrie auch auf ein spezifisches Material anpassen. Das lohnt sich, wenn auf einer Maschine nur dieses Material mit ähnlichen Schussgewichten läuft. So lässt sich die Fehlerhäufigkeit noch weiter drücken.

      Danke für den Kommentar. Ich verstehe das voll, dass du grad andere Sorgen hast. Und meine Beiträge hier sind auch nur das Kratzen an der Oberfläche. Da geht noch viel mehr als sich viele Leute vorstellen können.
    • @Behrenss und @LutherStickl , ich spreche zwar von einem bestimmten Prozess, muss aber ein allgemein gültiges Dokument erstellen.
      Es geht hier im Speziellen um BASF Ultradur B4330G6 HR

      Spezifische Parameter würden jetzt evtl. helfen, aber durch den Prozess an sich bin ich durch.
      Es ist bisher auch nur ein einziges Fehlerteil vorhanden, umgerechnet wären das 4 ppm...

      Deswegen die Bitte nach Fehlervermeidung (und da denk ich haben wir alles beisammen) und vllt irgendein Dokument, in dem steht, dass es eben technologisch bedingt nicht zu 0ppm kommen kann...

      PS: Enstaubung ist am Trockner dran, ausreichende Entgasung beim Aufschmelzen schau ich nochmal, danke @Behrens
    • Bei Ultradur handelt es sich um Polybutylenterephthalat (PBT). Kleinste "Fremdkörper" im Granulat sorgen zusammen mit Feuchtigkeit und Temperatur dafür, dass diese sich exponentiell vergrößern und dann als sichtbare "Black Specs" auffallen. Diese Verchrackungen nehmen während des SG-Prozesses immer weiter zu und lassen sich nur sehr schwer vermeiden. Selbst durch regelmäßige Spülvorgänge ist dieses nicht abzustellen.
      - Eben PBT - Wer das Problem nicht hat, hat Glück. Wer das Problem hat, weiß in welchen Zeitabständen gespült werden muss.
    • Ultradur B4330G6 HR - PBT 30%GF plus Impact Modifier plus HR Additiv.

      Ein schönes Produkt was in dieser Kombi "super" reagiert auf
      • Temperatur
      • Verweilzeit
      • Scherung
      • hydrolytischen Abbau während der Verarbeitung im Spritzguss (typisch PBT halt, die HR Stabilisierung wirkt NICHT in der Schmelze)


      Maßnahmen:
      1. Temperatur so niedrig wie möglich (innerhalb der Empfehlung der BASF)
      2. VWZ zwischen 3-6 Minuten
      3. Vortrocknung MUSS stimmen (reproduzierbar und regelmäßig gemessen auf unterstes Limit der empfohlenen Restfeuchte VOR der Verarbeitung)
      4. unvermeidliche "tote Ecken" in der Schmelzeführung (RSP, Maschinendüse, HK, ...) führen bei PBT unweigerlich zu Vercrackungen (Black Specs)
      5. regelmäßiges Reinigen ist Pflicht (Reinigungsgranulate, Schnecke ziehen, mechanisches Reinigen der Schmelzeführung)

      ParameterJongleur schrieb:

      Würde ich jetzt aber mit Hydrolyse argumentieren, muss ich mir mangelnde Trocknung vorwerfen lassen? Oder ist das auch bekannt, wenn ich auf Verarbeitungsrestfeuchte trockne?

      Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von LutherStickl ()

    • Ich muss Lutherstickl zustimmen, wir haben auch diese Material. Stellen es zwear gerade um auf B4331. Aber wie beschrieben neigt es sehr schnell aufrund des HR Additivs zur Zersetzung.

      Maßnahmen hat er beschrieben, ich glaube aber euer Fehlerbild lässt sich nicht ganz vermeiden, außer Materialwechsel.
    • ParameterJongleur schrieb:

      Ich danke euch für eure Meinungen und Erfahrungen. Das reicht mir, um ne ordentliche Argumentation aufzustellen.

      Auch hab ich von euch Ideen bekommen, den Prozess auf das ein oder andere nochmal zu durchleuchten. Leider denkt man nie an alles, deswegen wie immer, klasse Forumarbeit :)
      Vielleicht wäre es noch möglich vom Materialhersteller ein Statement zu den Problemen zu bekommen. Ihr seid ja nicht alleine damit und wenn der Hersteller schon sagen kann, dass eine Produktion ohne Vercrackung mit diesem Material nicht möglich ist, seid ihr mit den 3-4ppm schon extrem gut dabei.
    • 1u21 schrieb:

      ParameterJongleur schrieb:

      Ich danke euch für eure Meinungen und Erfahrungen. Das reicht mir, um ne ordentliche Argumentation aufzustellen.

      Auch hab ich von euch Ideen bekommen, den Prozess auf das ein oder andere nochmal zu durchleuchten. Leider denkt man nie an alles, deswegen wie immer, klasse Forumarbeit :)
      Vielleicht wäre es noch möglich vom Materialhersteller ein Statement zu den Problemen zu bekommen. Ihr seid ja nicht alleine damit und wenn der Hersteller schon sagen kann, dass eine Produktion ohne Vercrackung mit diesem Material nicht möglich ist, seid ihr mit den 3-4ppm schon extrem gut dabei.
      Offizielles Statement vom Rohstoffhersteller? Versuchen kann man es. Allein mir fehlt der Glaube... 8)
    • LutherStickl schrieb:

      Offizielles Statement vom Rohstoffhersteller? Versuchen kann man es. Allein mir fehlt der Glaube... 8)
      Bei einem Farbhersteller hab ich am Ende ein schriftliches Statement erhalten, dass die Kombination aus Kundenartikel, Kundenwerkzeug und Kundenfarbe immer wieder zu Farbumschlägen führen wird. Durch die Wahl eines billigen Werkzeugs war die Zykluszeit zu lang. Bei einer leichten Chargenschwankung der Farbe wurde dann die Verweilzeit überschritten und somit lag der Fehler nicht bei meinem ehemaligen Arbeitgeber.

      Es kommt immer auf die Argumente an.
    • Je weniger die Aussage allgemein ist, umso besser stehen die Chancen. Die Hersteller haben wenig Probleme damit, wenn sie für ein explizites Produkt mit dazugehörigem Werkzeug ein solches Statement treffen. Lässt es sich nicht auf ein anderes Produkt beim gleichen Kunden übertragen, umso besser.
      Wichtig ist, dass die Materialhersteller keine allgemeinen Aussagen treffen werden.