Spritzgießen: Fehlerbehebung

Ansatz zur Fehlerbehebung

Effiziente Fehlerbehebung erfordert einen systematischen Ansatz. Die hauptsächlichen Fehlertypen beim Spritzgießen fallen in zwei Bereiche: Qualitätssicherung und Inbetriebnahme/Anfahren des Systems.

Qualitätssicherungsprobleme können auftreten, wenn eine Anwendung in der Vergangenheit erfolgreich produziert wurde und nun nicht mehr innerhalb der Vorgaben liegt. Dies ist meist eine Folge von Änderungen am Prozess.

Zur Fehlerbehebung muss festgestellt werden, was geändert wurde, um dann die ursprüngliche Prozessstabilität wieder herzustellen. Inbetriebnahme- oder Anfahrprobleme können in Zusammenhang mit neuen Werkzeugen und/oder Maschinen auftreten.

Qualitätssicherungsprobleme

Die meisten Qualitätssicherungsprobleme sind prozess-, material- oder wartungsbedingt. Letzteres kann neben der Maschine auch das Werkzeug betreffen. Falls ein Problem mit dem Einsatz einer neuen Materialcharge auftritt, versuchen Sie es zunächst mit einer anderen Charge. Es empfiehlt sich, eine Mustermenge aller Chargen aufzubewahren.

Falls die Werkzeugeinstellung von einem vormals erfolgreich gespritzten Formteil stammen, prüfen Sie die ursprünglichen Einstellbedingungen. Wenn das Werkzeug in einer anderen Maschine gefahren wird, können kleinere Anpassungen dafür erforderlich sein. Falls das Werkzeug während der Stillstandzeit modifiziert wurde, müssen unter Umständen Prozessparameter geändert werden.

Anfahrprobleme

Zur Behebung von Anfahrproblemen muss zunächst das Verarbeitungsfenster des Materials ermittelt werden, um sicherzustellen, dass die Randbedingungen zum Spritzgießen guter Teile gegeben sind.

Stellen Sie die Prozessbedingungen zu Anfang auf Werte im mittleren Bereich der Toleranzbänder für das Material, und passen Sie den Prozess dann an, um etwaige Probleme zu beheben. Falls es nicht möglich sein sollte, akzeptable Teile zu produzieren, stellen Sie fest, welche Variablen geändert werden müssen, um die auftretenden Fehler auszuschließen. Dies Änderungen können die Wahl des Materials oder der Maschine und auch das Werkzeug betreffen, bis hin zu dessen Umbau.

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Anfahrprobleme

Beobachtung	Ursache	Lösung
Schwache Fließnähte	Entlüftung mangelhaft	Entlüftungsschlitze an die Fließenden und in den Bereich zusammenlaufender Fließfronten verlegen Entlüftungsschlitze vergrößern
Schwache Fließnähte	Schmelze zu kalt	Schmelze- und/oder Werkzeugtemperatur erhöhen Einspritzgeschwindigkeit erhöhen
Unterfüllte Teile und Brandmarkierungen	Gaseinschlüsse bzw. schlechte Entlüftung	Entlüftung verbessern und/oder in nicht verbrannte Bereiche verlegen
Unterfüllte Teile ohne Brandmarkierungen	Nicht genug Material	Schussvolumen erhöhen, wenn möglich, andernfalls größere Maschine einsetzen
	Fließblockagen am Einzug	Schneckendrehzahl und Staudruck reduzieren Zylindertemperatur in hinterer Zone reduzieren
	Unzureichender Einspritzdruck	Einspritzdruck erhöhen
	Materialviskosität zu hoch	Einspritzstrom erhöhen Prozesstemperatur erhöhen Compound mit niedrigerer Viskosität einsetzen Anschnitt und Fließkanal vergrößern
Gratbildung	Einspritzdruck zu hoch	Einspritzdruck und -zeit reduzieren
	Zu viel Material	Schussvolumen reduzieren
	Materialviskosität zu niedrig	Einspritzgeschwindigkeit reduzieren Prozesstemperatur reduzieren
	Werkzeug nicht richtig geschlossen	Trennflächen nachbearbeiten
	Schließkraft zu niedrig	Compound mit höherer Viskosität einsetzen Schließkraft erhöhen Durchmesser der Entlüftungsschlitze reduzieren Größere Maschine einsetzen
Lunker oder Einfallstellen Lunker treten im Inneren von Formteilen auf, Einfallstellen an den Oberflächen.	Materialschwindung & unzureichende Schmelzezufuhr	Wandstärke reduzieren
	Verdichtungsdruck beim Verfestigen des Materials zu niedrig	Verdichtungsdruck und -zeit erhöhen Anschnittgröße erhöhen Anschnitt in den Bereich der größten Wandstärke verlegen Fließkanal vergrößern
Blasen Formteiloberfläche baucht über einer Blase aus.	Gaseinschluss	Anschnitt verlegen oder Fließweg ändern Stift hinzufügen, um den Gaseinschluss zu eliminieren
Fließlinien Rückflussmarkierungen	Übergang von dünn- auf dickwandigen Bereich	Anschnitt in dickwandigen Bereich verlegen
Fließlinien Schattenbildung	Unregelmäßigkeiten in der Oberfläche	Radiuskrater
Fließlinien Faltenbildung	Ungleichmäßig gefüllter Bereich	Anschnitt verlegen, um das Fließverhalten zu balancieren, oder Fließkanaldurchmesser reduzieren
Turbulenzen Freistrahlbildung	Hochviskoser Schmelzefluss	Prozesstemperatur erhöhen Einspritzgeschwindigkeit erhöhen Anschnittgröße reduzieren Anschnittart ändern Anschnitt an eine Stelle verlegen, die der Schmelze eine Anströmfläche bietet
Verzogene Teile	Anisotrope Schwindung	Anschnitt so verlegen, dass die Schmelze nur in eine Richtung fließt
Verzogene Teile	Hohe eingeformte Spannungen	Prozesstemperatur erhöhen Verdichtungsdruck reduzieren Werkzeugtemperatur erhöhen
Oberflächenfehler Glanzunterschiede Welliges Aussehen	Compound mit hoher Molmasse in hochglanzpoliertem Werkzeug	Compound mit niedrigerer Molmasse einsetzen Formgebende Werkzeugflächen konturieren (funkenerodieren, sandstrahlen etc.)
Oberflächenfehler Silber- oder Farbschlieren	Material kontaminiert	Material auf Restfeuchte (Kondensation) prüfen oder vortrocknen Regenerat auf Schmutzeintrag oder Feuchtigkeit prüfen, ggf. vortrocknen Einspritzgeschwindigkeit reduzieren
Oberflächenfehler Silber- oder Farbschlieren	Hohe Scherung im Material	Prozesstemperatur erhöhen Anschnittgröße erhöhen
Auswerferstiftmarkierungen	Teile beim Auswerfen noch weich	Werkzeugschließdauer erhöhen Werkzeugtemperatur reduzieren Prozesstemperatur reduzieren Formgebende Werkzeugflächen für bessere Entformbarkeit der Teile konturieren Größe der Stifte erhöhen Entformungsschräge vergrößern Wandstärke reduzieren Compound mit Formtrennmittel einsetzen Härteres Compound einsetzen
Brandgeruch Gelbliche Schatten auf den Teilen	Materialabbau	Maschine abspritzen, und beobachten, ob das Problem erneut auftritt Prozesstemperatur reduzieren (insbesondere in der hinteren Zone) Regeneratanteil reduzieren Verweilzeit reduzieren Maschine nach Stillstand abspritzen Kleinere Maschine einsetzen Temperaturen des Heißkanalsystems reduzieren Fließtote Zone im Heißkanalverteiler minimieren
Hängenbleibende Teile in A- bzw. feststehender Werkzeughälfte	Ausziehkraft zu niedrig	A-Seite sandstrahlen B-Seite polieren A-Seite stärker kühlen Fließkanalanker in B-Seite vorsehen Entformungsschräge in A-Seite vergrößern
Hängenbleibende Teile beim Auswerfen	Auswerferkraft zu niedrig	Werkzeugschließdauer erhöhen Werkzeugtemperatur reduzieren Prozesstemperatur reduzieren Stau- und Nachdruck reduzieren B-Seite sandstrahlen Auswerferstifte vergrößern Anzahl der Auswerferstifte erhöhen Entformungsschräge vergrößern Druckluftunterstützung vorsehen
Ungleichmäßige Farbe	Dispergierung mangelhaft	Staudruck und/oder Schneckdrehzahl erhöhen Farbmittelträger auf ein Material mit niedrigerer Schmelztemperatur umstellen
Ungleichmäßige Farbe	Verschmutzung	Sauberkeit des Regenerats prüfen

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Qualitätssicherung

Beobachtung	Ursache	Lösung
Unterfüllte Teile	Schussvolumen zu klein	Materialblockage am Einzug – Temperatur am Einzug reduzieren
Unterfüllte Teile	Entlüftungsschlitze blockiert	Entlüftungsschlitze reinigen
Gratbildung	Zu viel Material	Schussvolumen prüfen
	Schließkraft zu niedrig	Werkzeugtrennflächen auf Verschmutzung prüfen
	Einspritzdruck zu hoch Einspritzgeschwindigkeit zu hoch	Einspritzdruck und -geschwindigkeit prüfen
Brandmarkierungen	Dieseleffekt im Werkzeug	Entlüftungsschlitze reinigen
Ungleichmäßige Farbe	Konzentrat schlecht eingemischt oder schlecht dispergiert	Zylindertemperaturen prüfen Staudruck und Schneckendrehzahl prüfen, ggf. erhöhen
Farbabweichung oder Geruch	Kontamination	Auf Verschmutzung prüfen
Farbabweichung oder Geruch	Materialabbau	Regeneratanteil reduzieren Temperatur der hinteren Zone reduzieren Verweilzeit reduzieren Verzögerungszeit für das Plastifizieren verlängern
Abmessungen nicht innerhalb der Toleranzen	Schwindungskontrolle verloren	Nachdruck prüfen Schmelze- und Werkzeugtemperaturen prüfen Erhalt des Massepolster prüfen
Oberflächenfehler Streifen	Feuchtigkeit im Formteil	Material vortrocknen Auf Verschmutzung prüfen
Oberflächenfehler Streifen	Werkzeug schwitzt möglicherweise	Werkzeugtemperatur erhöhen
Lunker oder Einfallstellen	Zu wenig Material	Erhalt des Massepolsters sicherstellen Schussvolumen erhöhen Stau- und Nachdruck erhöhen Nachdruckzeit verlängern

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