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Lernfeld 11 · Prüfung Teil 2

Spritzgieß- und Druckgießformen

Spritzgieß- und Druckgießformen: Aufbau, Anguss und Heißkanal, Temperierung, Entlüftung, Auswerfer, Schwindung, Schließkraft und Fehler am Formteil.

14 Aufgaben dazu übenKostenlos, ohne Anmeldung, mit Lösungsweg

Darum geht es

Eine Spritzgießform hat eine feste, düsenseitige und eine bewegliche, auswerferseitige Hälfte. Die Schmelze gelangt über Anguss, Verteiler und Anschnitt in die Kavitäten; beim Heißkanal bleibt sie bis zur Düse flüssig, und es entfällt der Angussabfall. Temperierkanäle führen die Wärme gleichmäßig ab und bestimmen mit der Kühlzeit den größten Teil des Zyklus. Flache Entlüftungen an der Trennebene lassen die Luft entweichen; fehlen sie, verbrennt der Kunststoff am Fließwegende. Schieber formen Hinterschnitte quer zur Öffnungsrichtung, Auswerferstifte auf der Kernseite drücken das Teil heraus, Rückdrückstifte bringen das Auswerferpaket beim Schließen zurück.

Kunststoffe schwinden beim Abkühlen, je nach Werkstoff von unter einem bis über zwei Prozent. Das Werkzeugmaß ist deshalb größer als das Teilmaß; bezieht man die Schwindung auf das Werkzeugmaß, teilt man das Teilmaß durch eins minus Schwindung. Entformungsschrägen sorgen dafür, dass sich das aufgeschrumpfte Teil vom Kern löst. Die nötige Schließkraft ergibt sich aus der projizierten Fläche aller Kavitäten und dem Werkzeuginnendruck; ist sie zu klein, drückt die Schmelze die Form auf und es entsteht Grat.

Druckgießformen für Aluminium oder Zink arbeiten mit metallischer Schmelze, hohen Drücken und starken Temperaturwechseln. Ihre formgebenden Einsätze bestehen aus Warmarbeitsstahl wie 1.2343, oft nitriert. Für Kunststoffformen nimmt man vorvergütete Formenstähle wie 1.2312 oder härtbare, polierbare Stähle. Fehler am Formteil wie Einfallstellen, Füllmangel, Bindenähte oder Brandstellen lassen sich teils an der Maschine, teils nur durch Änderungen am Werkzeug beheben.

Das solltest du dir merken

  • Das Formteil bleibt auf der Kernseite hängen; dort sitzen die Auswerfer.
  • Werkzeugmaß gleich Teilmaß geteilt durch eins minus Schwindung.
  • Schließkraft ist projizierte Fläche aller Kavitäten mal Werkzeuginnendruck.
  • Brandstellen am Fließwegende deuten auf fehlende Entlüftung hin.
  • Hinterschnitte quer zur Öffnungsrichtung brauchen Schieber oder Schrägauswerfer.

Formeln

Werkzeugmaß aus der Schwindung
Werkzeugmaß, Formteilmaß, beide in mm, Schwindung bezogen auf das Werkzeugmaß als Dezimalzahl
Schließkraft
Schließkraft in N, Anzahl der Kavitäten, projizierte Fläche je Teil in mm², Werkzeuginnendruck in N/mm² (1 bar = 0,1 N/mm²)

Typische Fehler in der Prüfung

  • Die Schwindung vom Werkzeugmaß abgezogen statt aufgeschlagen; die Kavität wird zu klein.
  • Bei der Schließkraft bar und cm² nicht in N/mm² und mm² umgerechnet.
  • Bei mehreren Kavitäten nur die Fläche eines Teils angesetzt.
  • Grat mit mehr Schließkraft bekämpft, obwohl die Trennebene beschädigt ist.

Tipps aus der Werkstatt

  • Werkzeugmaß = Teilmaß / (1 − S); das Werkzeug ist immer größer als das Teil. Schließkraft mit allen Kavitäten rechnen und umrechnen: 1 bar = 0,1 N/mm², 1 cm² = 100 mm². Auswerfer sitzen auf der Kernseite, weil das Teil auf den Kern schwindet.

Sitzt das Thema? Teste dich mit echten Prüfungsfragen.

14 Aufgaben zu „Spritzgieß- und Druckgießformen“, falsche Antworten kommen in der Runde noch einmal.

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Grundlage: KMK-Rahmenlehrplan Werkzeugmechaniker/-in (2004 i. d. F. 2018), Lernfeld 11 (Herstellen der technischen Systeme des Werkzeugbaus). Eigene Erklärung, keine Originalaufgaben der Prüfungsausschüsse.