Wichtige Punkte für eine eingehende Analyse der Herausforderungen bei der Herstellung von Spritzgussformen für Haushaltsgeräte

Spritzgussformen für Haushaltsgeräteermöglichen die Herstellung präziser Komponenten, einschließlich Mikrowellenherdkomponenten, Kühlschranktüren und Waschmaschinenverkleidungen. Daher wirkt sich die Qualität dieser Kunststoff-Spritzgussformen für Haushaltsgeräte direkt auf die Produktqualität, den Preis und die Lebensdauer aus.

Mit 20 Jahren Erfahrung auf diesem Gebiet bietet KRMOLD, ein professioneller Hersteller von Spritzgussformen für Haushaltsgeräte, spezialisierte Lösungen für die Formenherstellung an, um besondere Anforderungen an Hochtemperaturbeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit und elektromagnetische Abschirmung zu erfüllen.

Dieser Artikel vermittelt fundiertes Branchenwissen und untersucht das Design, die Materialauswahl und die Prozessverbesserung von Kunststoff-Spritzgussformen für Haushaltsgeräte.

1. Auswahl des Materials für Kunststoff-Spritzgussformen für Haushaltsgeräte

(1) Anforderungen an Aussehen und Textur

Die Textur und das Design gewöhnlicher Gegenstände und Haushaltsgeräte haben einen direkten Einfluss auf die Kaufentscheidung der Kunden. Folglich ist das Material fürKunststoff-Spritzguss für Haushaltsgerätesollten diese optischen Anforderungen erfüllen. Hochwertige Haushaltsgeräte, beispielsweise Blenden von Smart-TVs und Klimaanlagenpaneele, bestehen üblicherweise aus hochglänzenden, hochwertigen Materialien wie ABS und PC-Legierungen. Neben den hervorragenden Spritzguss- und Verarbeitungseigenschaften für Haushaltsgeräte kann dieses Legierungsmaterial durch Kunststoff-Spritzguss für Haushaltsgeräte eine spiegelähnliche Oberfläche mit einem Glanzgrad von über 90 (Glanzeinheit) erzielen und so die Ästhetik der Haushaltsgeräte verbessern. 

Darüber hinaus können dem Material spezielle Pigmente oder Zusatzstoffe zugesetzt werden, um verschiedene Texturen zu erzeugen – etwa simuliertes Metall oder matte Oberflächen. Alternativ können spezielle Spritzgusstechniken wie strukturierter Spritzguss und Zweifarben-Spritzguss zum Einsatz kommen. Beim Zweifarben-Spritzguss, beispielsweise beim Spritzgießen von Kühlschranktürgriffen für Haushaltsgeräte, werden Weichgummi und Hartplastik kombiniert, um einen angenehmen Griff zu gewährleisten und gleichzeitig ein unverwechselbares Design zu erzeugen. So werden die doppelten Ansprüche der Verbraucher an Ästhetik und Funktionalität bei Geräten erfüllt.

(2) Anforderungen an Haltbarkeit und Funktionalität

Haushaltsgeräte sind über lange Nutzungsdauer hinweg verschiedenen Umwelteinflüssen und Betriebsbedingungen ausgesetzt. Daher müssen Kunststoff-Spritzgussmaterialien für Haushaltsgeräte besonders langlebig und praktisch sein. In Bezug auf die Haltbarkeit sollte das Material eine hohe Abrieb-, Alterungs- und Witterungsbeständigkeit aufweisen. Beispielsweise wird ASA aufgrund seiner hohen Witterungsbeständigkeit manchmal für das Außengehäuse von Außenklimaanlagen verwendet. ASA behält seine Farbstabilität und mechanischen Eigenschaften auch unter anspruchsvollen Bedingungen wie längerer UV-Belastung, Wind und Regen und ist um ein Vielfaches witterungsbeständiger als herkömmliches ABS.

Hinsichtlich der Verschleißfestigkeit werden für Haushaltsgerätekomponenten, die häufig mit dem menschlichen Körper oder anderen Gegenständen in Berührung kommen, wie etwa Knöpfe von Waschmaschinen und Tasten von Fernbedienungen, hochverschleißfeste Materialien wie POM empfohlen.

POM bietet mit seinem niedrigen Reibungskoeffizienten und seiner hohen Härte eine deutlich höhere Verschleißfestigkeit als herkömmliche Kunststoffe. Dadurch wird Verschleiß und Kratzern durch häufigen Gebrauch wirksam vorgebeugt und die Lebensdauer von Haushaltsgeräten verlängert. Aus funktionaler Sicht können für Spritzgussteile in Haushaltsgeräten, die spezielle Funktionen erfordern, wie z. B. Mikrowellentüren mit elektromagnetischer Abschirmung, Kunststoffmaterialien mit leitfähigen Füllstoffen verwendet werden. 

Durch die gleichmäßige Verteilung der leitfähigen Füllstoffe in der gesamten Kunststoffmatrix während des Spritzgussverfahrens verfügen die Formteile über hervorragende elektromagnetische Abschirmeigenschaften und erfüllen die Anforderungen zur Verhinderung elektromagnetischer Leckagen während des Mikrowellenbetriebs sowie zum Schutz der Gesundheit und Sicherheit des Benutzers.

2. Wichtige Punkte bei der Konstruktion und Herstellung von Spritzgussformen für Haushaltsgeräte

(1) Hochpräzises und komplexes Strukturdesign für Kunststoff-Spritzgussformen für Haushaltsgeräte

Präzise Spritzgusskomponenten für Haushaltsgeräte zeichnen sich häufig durch hohe Anforderungen an die Maßgenauigkeit und anspruchsvolle Strukturen aus. So bedecken beispielsweise kleine optische Strukturen wie Punkte und Prismen die Lichtleiterplatte (LGP) im Hintergrundbeleuchtungsmodul eines LCD-Fernsehers. Die Maßgenauigkeit und die Gleichmäßigkeit der Dispersion dieser Strukturen haben einen direkten Einfluss auf die Lichtwirkung und Gleichmäßigkeit des Hintergrundbeleuchtungsmoduls.

Hochpräzise Bearbeitungswerkzeuge und -methoden, einschließlich ultragroßer CNC-Bearbeitungszentren, Funkenerosion (EDM) und Drahtschneidebearbeitung, werden während derSpritzgussform für Haushaltsgeräte Design und Herstellung müssen so erfolgen, dass für den Kern und die Kavität der Kunststoff-Spritzgussform für Haushaltsgeräte eine Maßgenauigkeit im Mikrometer- oder sogar Submikrometerbereich gewährleistet ist. Die Punktstruktur muss für die LGP-Form mit einer Genauigkeit von ±0,005 mm hergestellt werden und die Prismenwinkeltoleranz muss innerhalb von ±0,1° liegen.

Darüber hinaus ist für das Spritzgießen komplexer Strukturen von Haushaltsgeräten die Gestaltung des Entformungsmechanismus der Kunststoff-Spritzgussform für Haushaltsgeräte von entscheidender Bedeutung.

Für Spritzgussteile mit Hinterschneidungen und seitlichen Löchern, wie z. B. Lamellenformen für Lüftungsschlitze von Klimaanlagen, sind spezielle Entformungsmethoden wie Schieberentformung, Schrägauswurf oder Rotationsentformung erforderlich. Der Entformungsprozess muss reibungslos und nahtlos erfolgen, ohne die Struktur oder Präzision des Teils zu beschädigen.

(2) Heißkanalsystemanwendungen für Spritzgussformen für Haushaltsgeräte

Beim präzisen Spritzgießen von Haushaltsgeräten kommen heute immer häufiger Heißkanalsysteme zum Einsatz. Sie gewährleisten eine hohe Temperaturhomogenität und -beweglichkeit innerhalb der Formkavität, wodurch der Kunststoffabfall reduziert und die Einspritzeffizienz sowie die Produktqualität verbessert werden.

Bei großen Haushaltsgerätekomponenten wie Kühlschrankgehäusen und Waschmaschinentrommeln können Heißkanalsysteme erfolgreich Einspritzfehler wie Einfallstellen und Verzug verhindern, die durch zu starkes Erstarren des Kaltkanals verursacht werden. Je nach Form, Größe und Materialeigenschaften der Komponente muss das Design des Heißkanalsystems angepasst werden.

Bei der Auslegung des Durchmessers, der Länge und der Heizleistung des Heißkanals müssen beispielsweise die rheologischen Eigenschaften der Kunststoffschmelze berücksichtigt werden, um einen gleichmäßigen und konstanten Fluss im Kanal ohne Stagnation oder Unterbrechung zu gewährleisten.

Darüber hinaus ist die Präzision der Temperaturregelung des Heißkanalsystems von entscheidender Bedeutung. Normalerweise ist eine Temperaturregelung von ±1 °C erforderlich, um eine konstante Schmelztemperatur zu gewährleisten und die Qualität der geformten Komponenten zu verbessern. Auch die Abdichtung und Wartung des Heißkanalsystems erfordern große Sorgfalt. Regelmäßige Kontrollen der Teile, einschließlich der Heißkanaldichtungen und Heizkomponenten, sind unbedingt erforderlich, um Lecks, Kurzschlüsse und andere Probleme schnell zu erkennen und zu beheben und so den ordnungsgemäßen Betrieb des Heißkanalsystems zu gewährleisten.

3. Präzise Kontrolle der Spritzgussprozessparameter

(1) Temperaturparameter

Die Spritztemperatur hat einen erheblichen Einfluss auf die Formqualität von Präzisionsformteilen für Haushaltsgeräte. Unter mehrerenKunststoff-Spritzguss für HaushaltsgeräteFormulierungen haben unterschiedliche Schmelzpunktbereiche und Anforderungen an die thermische Stabilität. Bei PC/ABS-Legierungen beispielsweise liegt die Zylindertemperatur normalerweise zwischen 240 und 280 °C; die Düsentemperatur ist etwas niedriger, etwa 230 bis 260 °C. Die Temperaturregelung der Form muss je nach Form und Größe des Formteils geändert werden.

Normalerweise kann bei dünnwandigen Artikeln die Temperatur der Spritzgussform für Haushaltsgeräte zwischen 60 und 80 Grad Celsius geregelt werden, um die Abkühlung zu beschleunigen und die Produktionseffizienz zu steigern. Bei dickwandigen Teilen kann die Spritzgusstemperatur für Haushaltsgeräte auf 80 bis 100 °C erhöht werden. Dadurch werden Schrumpfhohlräume und die Bildung von Blasen im Inneren verringert, da die Schmelze fließen und der Druck im Hohlraum der Spritzgussform für Haushaltsgeräte aufrechterhalten wird.

Um sicherzustellen, dass die Kunststoffschmelze während des gesamten Verfahrens eine hohe Fließfähigkeit und Stabilität behält, müssen die Temperatureinstellungen während des Kunststoff-Spritzgussverfahrens für Haushaltsgeräte in Echtzeit geändert werden. Dabei kommt es auf Variablen wie die Leistung der Spritzgussmaschine und die Wärmeaustauscheffizienz der Form an, um hochwertige, präzisionsgeformte Haushaltsgeräteteile zu produzieren.

(2) Druck- und Geschwindigkeitsparameter

Der Füllvorgang der Schmelze in der Formhöhle wird direkt von Einspritzgeschwindigkeit und -druck beeinflusst. Der Einspritzdruck muss hoch genug sein, um sicherzustellen, dass die Schmelze die Formhöhle gleichmäßig füllt und den Fließwiderstand überwindet. Zu viel Druck kann jedoch zu Gratbildung und zu hohem Innendruck im Formteil führen. Der Einspritzdruck für den Spritzguss präziser Haushaltsgeräte liegt üblicherweise zwischen 60 und 100 MPa. Der jeweilige Wert wird unter anderem von der Komplexität des Teils, der Materialviskosität und der Wandstärke bestimmt.

Beispielsweise ist beim Kunststoffspritzguss von Haushaltsgeräten mit komplizierter Konstruktion und ungleichmäßiger Wandstärke – wie etwa bei Staubsaugergehäusen – eine segmentierte Steuerung des Spritzdrucks in Abhängigkeit von der Wandstärke und den strukturellen Eigenschaften der verschiedenen Komponenten erforderlich. Um eine gleichmäßige Schmelzfüllung des Formhohlraums zu gewährleisten, wird der Druck in dünnwandigen Bereichen entsprechend gesenkt, während er in dickeren Bereichen und Regionen mit höherem Fließwiderstand erhöht wird.

Auch die Kontrolle der Einspritzgeschwindigkeit ist entscheidend. Zu hohe Einspritzgeschwindigkeiten können zu Schmelzturbulenzen im Formhohlraum führen, die Luft mit sich führen und Blasen bilden, während zu niedrige Einspritzgeschwindigkeiten zu einer vorzeitigen Abkühlung der Schmelze und damit zu einer Unterfüllung führen können. ImSpritzguss für HaushaltsgeräteBei diesem Verfahren kann eine mehrstufige Steuerung der Einspritzgeschwindigkeit eingesetzt werden. Zunächst wird eine höhere Geschwindigkeit verwendet, um den Großteil der Formkavität schnell zu füllen. 

Anschließend wird die Geschwindigkeit langsam verringert, um den Druck aufrechtzuerhalten und den Formhohlraum zu füllen. So werden Maßhaltigkeit und innere Qualität des Formteils gewährleistet. Beispielsweise kann beim Füllen der ersten 50 % des Hohlraumvolumens die Einspritzgeschwindigkeit auf 4060 mm/s eingestellt und dann langsam auf 2030 mm/s gesenkt werden, um den Druck aufrechtzuerhalten.

Dadurch kann das Auftreten von Defekten wie Blasen und Schweißspuren wirksam reduziert, die Qualität und Leistung von Präzisionsspritzgussteilen für Haushaltsgeräte verbessert und die Anforderungen der Haushaltsgeräteindustrie an qualitativ hochwertige und hochpräzise Produkte erfüllt werden.