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Spritzgießmaschinen

Eine Welt ohne Kunststoffe ist kaum vorstellbar: von Kugelschreibern, Drehverschlüssen für Flaschen über Mülltonnen bis zum Stoßfänger am eigenen Wagen - überall im täglichen Leben findet man Kunststoffteile in zahllosen Farben und Formen. Diese Kunststoffteile sind in der Regel per Spritzgießverfahren hergestellt worden. Spritzgießen zählt zu den sogenannten Urformverfahren, d.h. formloses Ausgangsmaterial wird gezielt in eine spezielle Form gebracht. Basis für spritzgegossene Kunststoffteile ist normalerweise ein Kunststoffgranulat. Das zunächst feste Granulat wird erhitzt und unter Druck in eine Form gespritzt. Dieser Vorgang ist allerdings sehr viel aufwändiger, als er sich zunächst anhört. Denn das fertige Produkt soll möglichst exakt den jeweiligen Vorgaben hinsichtlich Farbe, Maßen und Oberfläche entsprechen und dabei so langlebig und hochwertig wie möglich sein. Die erste Maschine, die nach diesem Prinzip arbeitet wurde 1919 für die Verarbeitung von weichem Celluloseacetat gefertigt.

Kunststoffspritzgießmaschine Aufbau  
Maschinenbett, Spritzeinheit, Schließeinheit - Wie ist die Kunststoffspritzgießmaschine aufgebaut?

Spritzgießmaschinen bestehen in der Regel aus drei Einheiten: dem Maschinenbett, der Spritzeinheit und der Schließeinheit. In allen Einheiten in Kunststoffspritzgießmaschine können Energiekettensysteme und hochflexible Leitungen von igus® hohe Standzeiten sicherstellen. Gerade bei Anwendungen mit Hitzeentwicklung und hoher Dynamik schützen Energieketten Leitungen und Schläuche.

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Energiekette, verschiedene Leitungen wie Datenleitungen und Medienleitungen in Spritzeinheit

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Energiekette, verschiedenen Leitungen in "Picker"-Einheit

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Linearführungen in Schiebetür der Schließeinheit

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Energiekette, verschiedenen Leitungen wie Datenleitungen und Medienleitungen in der Schließeinheit

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Maschinenbett

Das Maschinenbett ist die Basis oder das Fundament der Maschine. Hier sind die Schaltschränke untergebracht und je nach Maschine kann hier auch ein Antrieb integriert sein. Auf dem Maschinenbett befinden sich dann die anderen Einheiten, die oft auch verfahren werden können.

In der Spritzeinheit findet der erste Teil des Urformverfahrens statt. Der Kunststoff wird erhitzt und verflüssigt. Das geschieht in der sogenannten Schnecke.

In der Schließeinheit finden wir das Werkzeug, das die Form des Kunststoffprodukts bestimmt. Sie heißt Schließeinheit, weil die Zufuhr des Materials aus der Spritzeinheit in der Zwischenzeit geschlossen und geöffnet werden kann. In der Schließeinheit befinden sich zwei Aufspannplatten (eine feste und eine bewegliche) sowie eine Stirnplatte. Diese Platten sind senkrecht auf einer Achse angebracht.

Wie funktioniert eine Kunststoffspritzgießmaschine?

Zunächst wird die Spritzgießmaschinen eingerichtet, das heißt sie wird zum einen mit Material (Kunststoffgranulat) befüllt, zum anderen mit dem entsprechenden Werkzeug bestückt. Das Werkzeug bestimmt, welches Kunststoffprodukt hergestellt wird und ist austauschbar. So kann eine Kunststoffspritzgießmaschine quasi beliebig viele verschiedene Teile herstellen.

Wenn die Maschine läuft, rotiert die Schnecke und befördert so das Kunststoffgranulat in der Maschine nach vorne, wo eine Heizung das Material so erhitzt, dass es flüssig wird (wobei flüssig hier nicht mit der Flüssigkeit von Wasser gleich zu setzen ist; die Masse wird eher zäh). Durch die Bewegung in der Schnecke baut sich ein Druck auf. Sobald der zur Produktion erforderliche Druck erreicht ist, wird das Material in das Werkzeug in der Schließeinheit eingespritzt.

Das Werkzeug besteht in der Regel aus Stahl und ist zweigeteilt. Dabei ist ein Teil auf der festen Aufspannplatte montiert, das andere auf der beweglichen Aufspannplatte. Wenn beide Teile zusammengefügt wurden, gibt es im Inneren einen Hohlraum, die sogenannte Kavität. In diesen Hohlraum kommt nun das Material durch eine Düse in der Aufspannplatte aus der Spritzeinheit. Durch den Druck der Schnecke soll die Kavität voll ausgefüllt werden. Dabei ist die Einspritzgeschwindigkeit wichtig, denn sie beeinflusst, wie sich das Material im Werkzeug verteilt; schließlich dürfen keine Hohlräume entstehen. Wenn der Siegelpunkt erreicht ist, trennt die Schließeinheit den Materialfluss vom Werkzeug und im Werkzeug beginnt das Material abzukühlen. Anschließend wird das Werkzeug geöffnet und die fertigen Kunststoffteile können entnommen werden. Neben dem eigentlichen Spritzling, der Form die das Kunststoffteil am Ende haben soll, ist auch noch der Anguss vorhanden. Das ist der Teil, der „übersteht“, weil das flüssige Material durch eine Öffnung in das Werkzeug muss. Dieser überstehende Teil wird dann mit einem Angusspicker entfernt.

Je nach Größe und Automatisierungsgrad der Produktion können die Spritzgießmaschinen ganz unterschiedliche Dimensionen annehmen. Es gibt Spritzgießmaschinen, die manuell mit Granulat befüllt werden genau so wie Maschinen, die über Leitungssysteme das Material aus großen Tanks ansaugen.
Ebenso gibt es Maschinen, bei denen Personal die fertigen Kunststoffteile aus dem Werkzeug entnimmt und solche, die diese selbsttätig mit Greifern entnehmen und über Fördersysteme weiter transportieren.

Der Vorteil von igus® für die Spritzgießmaschine

Für die Energiezuführung der Maschine eignen sich chainflex® Steuerleitungen, Servoleitungen und Motorleitungen sowie Hydraulikschläuche. So kommt es beispielsweise in der Schließeinheit zu einer relativ häufigen Bewegung mit einer geringen Zykluszeit. Der spezielle Aufbau der chainflex®-Leitungen mit ihrem zugentlastenden Kern, der Bündelverseilung und den mit hohem Druck extrudierten Außenmantelwerkstoffen wie PVC oder TPE sind sie ideal für die hochdynamischen Anforderungen.
Die Bewegungen der Leitungen in der Maschine können mit igus® e-kettensystemen® sicher geführt werden. Die Hübe sind meistens kurze, horizontale Bewegungen. Um diese Hübe zu unterstützen können hier e-ketten® eingesetzt werden. Dabei ist je Beschaffenheit der Maschine eine andere Anordnung der e-kette® möglich, zum Beispiel auf der Seite liegend oder freitragend. Die e-ketten® haben eine lange Lebensdauer, so dass mit hohen Standzeiten gerechnet werden kann.
Der flexible Aufbau und die einfache Montage lässt die Befüllung der e-kette® jederzeit anpassen, falls an der Maschine etwas geändert werden muss.

Auch rund um die Kunststoffspritzgießmaschine gibt es diverse Handling-Prozesse: Sowohl für die Materialzufuhr, den Abtransport der fertigen Formteile und des Angusses sowie der Werkzeuge können ebenfalls e-kettensysteme® von igus® zum Einsatz kommen.

Mit der drylin®-Linearführungen können auch Gleitlager-Produkte von igus® verbaut werden. So lassen sich die Schutztüren der Schließeinheit mit der leichten, schmiermittelfreien Schienen-Schlitten-Kombination führen.

Übrigens werden die meisten igus®-Produkte selbst mit Spritzgießmaschinen hergestellt.

Produkte für den Einsatz in Spritzgießmaschinen

 

Energieführungsketten

Schutz von Leitungen und Schläuchen

große freitragende Längen bzw. Zusatzlasten möglich

hohe Zugfestigkeit

einfache Montage durch schnelles Öffnen und Trennen der Glieder

geringer Verschleiß durch spezielle optimierte igus® Polymere

stabile, kabelschonend abgerundete Öffnungsstege

Innenaufteilungsbaukasten für höhere Lebensdauer

hohe Produktvielfalt für nahezu jeden Anwendungsfall und Sondermaterialien für besondere Einsatzgebiete möglich

ab Lager mit viel Zubehör lieferbar

Leitungen

Über 950 Leitungstypen ab Lager

kein Mindestbestellwert

keine Schnittkosten

spezieller Aufbau für die Bewegung in e-ketten®

verschiedene Mantelwerkstoffe

Linearführungen

Geringe Bauhöhe

Schmiermittelfrei

Kunststoffgleiter austauschbar

Geringes Gewicht

Typische igus® Produkte in Spritzgießmaschinen

Bereits realisierte Kundenanwendungen

Spritzgießmaschine

Mit Kunstsoffgleitlagern gelagerter Schwenkarm in Spritzgießmaschinen: Mit dem einfachen Steckaufbau und den einstellbaren Stellringen war es möglich, auf hochkomplizierte Fügemechanik zu verzichten.

Spritzgießmaschine    

Spritzwerkzeug

Die e-kette® wurde an einem Spritzwerkzeug so angeordnet, dass in horizontaler Richtung kein zusätzlicher Platz für die Abrollbewegung notwendig ist.

Spritzwerkzeug    

Spritzgußmaschine

drylin® meistert lange Verfahrwege und bietet eine hohe Kostenreduktion.

Spritzgußmaschine    

Säulenwaschanlage

Seit ca. einem Jahr sind die Gleitlager eingebaut und funktionieren problemlos im Fertigungsbetrieb.

Säulenwaschanlage    
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