Ing. Lubomír Zeman – Bedeutender Autor der Kunststoffindustrie veröffentlicht seine vierte Fachpublikation Spritzgießen von Kunststoffen 3

Die Technologie des Spritzgießens von Thermoplasten mit all ihren Varianten hat unter den Kunststoffverarbeitungstechnologien eine grundlegende und unverzichtbare Bedeutung.

Das Funktionsprinzip der Kunststoffspritzgießtechnologie ist grundsätzlich einfach. Die erforderliche Menge des zu verarbeitenden Materials in Form einer Polymerschmelze wird mithilfe einer Schnecke oder eines Kolbens aus dem Plastifizierzylinder der Spritzgießmaschine in die geschlossene Kavität des Spritzgießwerkzeugs eingespritzt. Anschließend erstarrt die Schmelze infolge der Wärmeabfuhr, und das Spritzgussteil wird aus der formgebenden Kavität des Werkzeugs ausgeworfen und zur möglichen Weiterverarbeitung entnommen.

Im Vergleich zu anderen Verfahren der Kunststoffverarbeitung lassen sich folgende Vorteile der Technologie des Spritzgießens von Thermoplasten nennen:

• deutliche Verkürzung der Fertigungszykluszeit
• Fähigkeit zur Herstellung integrierter Bauteile mit großer Formenvielfalt
• Möglichkeit zur Herstellung von Spritzgussteilen mit reproduzierbaren Eigenschaften, einschließlich Formen und Maßtoleranzen sowie einer sehr guten Oberflächenbeschaffenheit
• konstruktive Flexibilität, die eine Reduzierung der Oberflächennachbearbeitung und der Montagevorgänge ermöglicht

Zu den wichtigsten Nachteilen des Spritzgießens von Thermoplasten gehören:

• relativ hohe Investitionskosten, insbesondere für Spritzgießwerkzeuge
• relativ lange Zeiten für die Herstellung von Spritzgießwerkzeugen
• ein komplexerer technologischer Prozess, der infolge der größeren Anzahl einwirkender Fertigungsfaktoren größere technologische Probleme mit sich bringt
• höhere Anforderungen an die Qualifikation von Verfahrenstechnikern, Einrichtern, Produktionsbedienern, Qualitätsmitarbeitern usw.

Die früheren Bücher des Autors zum Thema Spritzgießen von Kunststoffen, die in den Jahren 2009 – 238 Seiten, 2018 – 455 Seiten und 2021 – 447 Seiten erschienen, befassten sich mit der Technologie des Spritzgießens von Thermoplasten in ihrer gesamten Breite: Kunststoffe für die Spritzgießtechnologie, Schwindung von Spritzgussteilen, Voraussetzungen für das Spritzgießen von Teilen mit definierter Qualität, Einstellung und Optimierung des Spritzgießprozesses, Herstellung der ersten Spritzgussteile, Trocknung von Granulaten, Entlüftung der formgebenden Kavitäten von Spritzgießwerkzeugen, fertigungsgerechte Konstruktion von Spritzgussteilen aus Thermoplasten, Vermessung von Spritzgussteilen, Methoden zur Prüfung und Bewertung von Spritzgussteilen, Rapid-Prototyping-Verfahren, Konstruktion von Spritzgießwerkzeugen, Werkzeugtemperierung, Werkzeugbau, Wartung und Reparatur von Werkzeugen, Spritzgießen von Verbundwerkstoffen, Emissions- und Geruchsverhalten von Thermoplasten, Farb- und Glanzmessung, thermische Analysen, Kunststoffverarbeitungstechnologien, Spritzgießverfahren, Simulationsprogramme, 3D-Druck, Fehler an Spritzgussteilen und deren Behebung.

Dieses Buch (224 Seiten) versucht, zur Verbesserung der Qualifikation aller beizutragen, die am Herstellungsprozess von Spritzgussteilen aus Thermoplasten beteiligt sind. Es fasst die Erkenntnisse zusammen und hebt aus dem gesamten Spektrum des Wissens über das Spritzgießen von Thermoplasten, das in den vorherigen Publikationen des Autors dargestellt wurde, kurz die Grundlagen hervor, insbesondere – grundlegende Anforderungen an Kunststoffe, die für das Spritzgießen geeignet sind, charakteristische Temperaturen von Polymeren, Rheologie von Polymerschmelzen, physikalische Vorgänge in Polymeren bei ihrer Verarbeitung durch Spritzgießen, Phasen des Spritzgießprozesses, Vorgehensweise bei der Herstellung der ersten Spritzgussteile, Optimierung des Spritzgießprozesses, Bewertung der Qualität von Spritzgussteilen, Problemlösung beim Spritzgießen von Thermoplasten.

Den größten Teil des Buches nimmt das zuletzt genannte Kapitel ein – die Problemlösung beim Spritzgießen von Thermoplasten. In diesem Kapitel werden in drei Gruppen – im Standardspritzgießverfahren hergestellte Spritzgussteile, Strukturschaum-Spritzgussteile sowie im Mehrkomponentenspritzgießverfahren mit thermoplastischen Elastomeren TPE hergestellte Spritzgussteile – 28, 11 beziehungsweise 17 Fehler beschrieben, die überwiegend durch Fotografien dokumentiert sind. In den Abschnitten Fehler / Fehlerursache / Fehlerbehebung werden mögliche Ansätze zur Fehlerbehebung skizziert, damit der jeweilige Mitarbeiter eine eigene Vorgehensweise entwickeln kann. Die Vorgehensweise wird darüber hinaus nach Fehlern unterteilt, die durch das eingespritzte Material M, die technologischen Spritzgießparameter T, die Spritzgießmaschine und ihre Peripheriegeräte S, P, das Spritzgießwerkzeug F und die Konstruktion des Spritzgussteils V verursacht werden.

Abschließend – in den 49 Jahren, in denen der Autor im Bereich des Kunststoffspritzgießens tätig ist, hat sich vieles verändert, doch die in diesem Buch beschriebenen Gesetzmäßigkeiten  der Technologie des Spritzgießens von Thermoplasten galten, gelten und werden gelten, auch weiterhin. Deshalb muss man sie kennen, wozu dieses Buch beitragen kann.