Wie man den Spritzgussprozess optimiert und die Galvanik-Leistung von PC/ABS verbessert?

Wie man den Spritzgussprozess optimiert und die Galvanik-Leistung von PC/ABS verbessert?

Galvanisierte PC/ABS-Teile mit ihrem beeindruckenden metallischen Aussehen werden häufig in der Automobil-, Haushaltsgeräte- und IT-Industrie eingesetzt. Die Materialformulierung und der Beschichtungsprozess gelten im Allgemeinen als die primären Faktoren, die die Galvanik-Leistung von PC/ABS beeinflussen, aber der Einfluss des Spritzguss auf die Galvanik-Leistung wird weniger beachtet.

Spritzgusstemperatur

Während die Materialrisse sichergestellt werden, können höhere Spritzgusstemperaturen eine bessere Galvanik-Leistung erzielen. Bei niedrigeren Spritzgusstemperaturen weist das PC/ABS-Material eine schlechte Fließfähigkeit auf, was zu hohen inneren Spannungen im Formteil führt. Diese Spannungsfreisetzung während des Aufrauhprozesses führt zu ungleichmäßigem Ätzen auf der Oberfläche, was zu einem schlechten Aussehen und einer schlechten Haftung der Beschichtung führt.

Höhere Spritzgusstemperaturen können hingegen die restlichen inneren Spannungen reduzieren und dadurch die Galvanik-Leistung des Materials verbessern. Untersuchungen haben gezeigt, dass eine Erhöhung der Temperatur auf 260-270 °C im Vergleich zu Produkten, die bei 230 °C geformt wurden, die Haftung der Beschichtung um etwa 50 % erhöht und gleichzeitig die Fehlerquote des Oberflächenaussehens deutlich reduziert. Die Spritzgusstemperatur darf jedoch nicht zu hoch sein. Wenn sie die Rissbildungstemperatur des Materials überschreitet, führt dies zu einem schlechten Aussehen der Oberfläche des Spritzgussprodukts und beeinträchtigt seine Galvanik-Leistung.

Einspritzgeschwindigkeit und -druck
Niedrigerer Einspritzdruck und eine geeignete Einspritzgeschwindigkeit können die Galvanik-Leistung von PC/ABS verbessern.
Übermäßiger Einspritzdruck kann zu übermäßiger Molekülkompression innerhalb des Teils führen, was zu hohen inneren Spannungen, ungleichmäßigem Aufrauen des Teils und schlechter Galvanik-Haftung führt.
Eine angemessene Erhöhung der Einspritzgeschwindigkeit kann die Scherung am Anguss erhöhen, die Fluidtemperatur erhöhen und den Gesamtmaterialfluss verbessern, das Füllen des Teils erleichtern und die inneren Spannungen reduzieren. Übermäßige Scherung kann jedoch zu Materialrissen führen, was zu Luftmarkierungen, Ablösungen und Graten führt.

Nachdruck und Umschaltpunkt
Übermäßiger Nachdruck und ein später Umschaltpunkt können leicht zu Überfüllung, Spannungskonzentration am Anguss und hohen Restspannungen innerhalb des Teils führen. Daher sollten der Nachdruck und der Umschaltpunkt basierend auf den tatsächlichen Füllbedingungen des Teils eingestellt werden.

Werkzeugtemperatur
Hohe Werkzeugtemperaturen können die Galvanik-Leistung des Materials verbessern. Bei niedrigen Werkzeugtemperaturen weist das Material eine schlechte Fließfähigkeit auf. Molekülkompression und -dehnung während des Füllvorgangs können nach dem Abkühlen zu einer starken Ausrichtung der Molekülketten führen, was zu hohen inneren Spannungen im Formteil und einer schlechten Galvanik-Leistung führt. Umgekehrt hat das Material bei hohen Werkzeugtemperaturen eine gute Fließfähigkeit, was das Füllen erleichtert. Die Molekülketten sind natürlich gekräuselt, wodurch die inneren Spannungen im Teil reduziert und die Galvanik-Leistung deutlich verbessert wird.

Die tatsächliche Werkzeugtemperatureinstellung sollte in Verbindung mit dem Kühlsystem, der Heizmethode und den Zyklusanforderungen des Werkzeugs berücksichtigt werden. Die Werkzeugtemperatur sollte so hoch wie möglich angehoben werden, ohne andere Leistungseigenschaften zu beeinträchtigen. Bei der Steuerung der Werkzeugtemperatur ist es auch wichtig, eine gleichmäßige Temperaturverteilung aufrechtzuerhalten. Eine ungleichmäßige Werkzeugtemperaturverteilung kann zu ungleichmäßigen Schrumpfspannungen führen, was sich wiederum auf die Galvanik-Leistung auswirkt.

Schneckendrehzahl

Eine niedrigere Schneckendrehzahl verbessert die Galvanik-Leistung des Materials.

Die Einstellung der Schneckendrehzahl steuert die Plastifizierungszeit – die Zeit, die das Plastik benötigt, um in den Zylinder zu gelangen, von der Schnecke geknetet und zur Düse befördert zu werden. Die Schneckendrehzahl beeinflusst auch die Gleichmäßigkeit der Plastifizierung. Übermäßig hohe Schneckendrehzahlen erhöhen die Materialschubspannung innerhalb der Schnecke, was zu einem starken Anstieg der Schmelztemperatur führt. Darüber hinaus beeinträchtigen höhere Schneckendrehzahlen das Mischen des Kunststoffs, erhöhen die Schwankungen der Schmelztemperatur und verursachen Variabilität beim Füllen, Fließen und Abkühlen. Dies ist eine der Hauptursachen für innere Spannungen im Produkt.

Daher sollte die Schneckendrehzahl im Allgemeinen so eingestellt werden, dass die Dosierzeit etwas kürzer ist als die Abkühlzeit, während die Materialschmelze sichergestellt wird.

Zusammenfassung

:Spritztemperatur, Einspritzgeschwindigkeit und -druck, Werkzeugtemperatur, Nachdruck und Schneckendrehzahl beeinflussen alle die Galvanik-Leistung von PC/ABS während des Spritzgussprozesses.

Die direkteste negative Auswirkung sind übermäßige innere Spannungen im Produkt. Übermäßige innere Spannungen können die Gleichmäßigkeit des Ätzens während der Galvanik-Aufrauhphase beeinträchtigen und somit die Galvanik-Haftung des Endprodukts beeinflussen.

Kurz gesagt, durch die Berücksichtigung der Produktstruktur, der Werkzeugbedingungen und der Bedingungen der Spritzgussmaschine und durch die Optimierung des Spritzgussprozesses zur Reduzierung der inneren Spannungen im Material kann die Galvanik-Leistung von PC/ABS erheblich verbessert werden.