Weichmachung von Gummi beim Spritzgießen: Prozess, Parameter und Fehlerbehebung

Durch die Plastifizierung wird eine ungehärtete Gummimischung für die präzise Dosierung und das Einspritzen vorbereitet. In einer Gummispritzgießmaschine erweichen, vermischen und fördern das Zuführsystem und die Plastifizierungsschnecke die Mischung, bis sie die für das Befüllen der Form geeignete Konsistenz erreicht hat.

Im Gegensatz zu Thermoplasten sollte Gummi im Zylinder nicht vollständig geschmolzen werden. Die Mischung muss ausreichend weich und homogen für das Spritzgießen sein, jedoch unterhalb des Punktes, an dem eine signifikante Vulkanisation einsetzt.

Unzureichende Plastifizierung kann zu instabilem Einspritzdruck, ungleichmäßigem Schussgewicht, unvollständigen Schussmengen, Oberflächenfehlern und vorzeitiger Aushärtung innerhalb der Spritzeinheit führen. Übermäßige Hitze, Scherkräfte oder zu lange Verweilzeiten können die Masse versengen, bevor sie das Werkzeug erreicht.

Für eine zuverlässige Verarbeitung ist daher eine koordinierte Steuerung von Zuführung, Schneckendrehzahl, Zylindertemperatur, Gegendruck, Schussgröße und Produktionszyklus erforderlich.

TASU stellt her Gummispritzgießmaschinen mit programmierbarer Zuführung, Plastifizierung, Dosierung und Einspritzsteuerung für verschiedene Gummimischungen und Formteile.

Was ist Weichmachung von Kautschuk?

Die Weichmachung von Kautschuk ist die kontrollierte Erweichung und Homogenisierung einer nicht vulkanisierten Kautschukmischung vor dem Einspritzen.

Durch das Verfahren wird die relativ steife Masse bzw. der Vorformling in ein gleichmäßigeres und fließfähigeres Material umgewandelt. Dadurch kann die Maschine eine gleichmäßige Menge dosieren und durch Düse, Angusskanal, Anschnitt und Formhohlraum einspritzen.

Die Plastifizierung erfolgt durch eine Kombination aus:

• Schraubenrotation
• Mechanische Scherung
• Reibung
• Fasstemperatur
• Kompression
• Mischen
• Kontrollierte Verweilzeit

Ziel ist es nicht, den Gummi im Inneren des Zylinders auszuhärten. Die Mischung soll die Spritzgießanlage in einem stabilen Verarbeitungszustand verlassen und erst nach dem Eintritt in die beheizte Form vollständig vulkanisieren.

Wie die Weichmachung von Kautschuk funktioniert

Der genaue Ablauf hängt von der Maschine und der verwendeten Substanz ab, aber eine typische Abfolge umfasst Folgendes:

1. Die vorbereiteten Gummistreifen gelangen in das Zuführungssystem.
2. Die Zuführwalzen befördern die Mischung zur Plastifizierschnecke.
3. Durch die Drehung der Schnecke wird das Material durch den Zylinder transportiert.
4. Mechanische Scherung und kontrollierte Wärme erweichen den Gummi.
5. Die Schnecke vermischt die Mischung, um eine gleichmäßigere Temperatur- und Viskositätsverteilung zu erzielen.
6. Die Maschine dosiert das benötigte Schussvolumen.
7. Die weichgemachte Masse wird vor dem Einspritzen kurz gehalten.
8. Der vorbereitete Schuss wird in die geschlossene Form eingespritzt.
9. Neues Material gelangt für den nächsten Produktionszyklus in das System.

Zuführung, Plastifizierung und Einspritzung sind miteinander verbundene Prozesse. Eine unregelmäßige Zuführungsrate verändert die Menge des in die Schnecke gelangenden Materials, während eine instabile Plastifizierung den zum Füllen der Form erforderlichen Druck verändert.

Die FIFO-Gummieinspritzsystem erklärt, wie die Reihenfolge der Materialien, die Zufuhrkonsistenz und die Verweilzeit die Schussvorbereitung beeinflussen.

Kautschuk-Weichmachung vs. Vulkanisierung

Plastifizierung und Vulkanisation sind unterschiedliche Prozesse.

Prozess	Plastifizierung	Vulkanisation
Hauptzweck	Die Mischung aufweichen und homogenisieren	Vernetzen und härten Sie den Gummi
Hauptstandort	Zuführzylinder und Einspritzeinheit	Beheizter Formhohlraum
Materialzustand	Ungehärtet und fließfähig	Ausgehärtet und dauerhaft geformt
Hauptsteuerungen	Schneckendrehzahl, Zylindertemperatur, Scherung und Verweilzeit	Formtemperatur, Aushärtungszeit und Zusammensetzung der Verbindung
Reversibilität	Die Verbindung bleibt innerhalb ihres sicheren Zeitfensters verarbeitbar.	Die Vernetzung ist im Allgemeinen irreversibel.
Hauptrisiko	Schlechte Durchmischung oder vorzeitiges Anbrennen	Unter- oder Überhärtung

Bei der Plastifizierung muss der Kautschuk vorbereitet werden, ohne dabei zu viel seiner Anvulkanisationsbeständigkeit zu beeinträchtigen.

Die vollständiger Leitfaden zur Kautschukvulkanisation erklärt, wie Zeit, Temperatur und die Aushärtungschemie die endgültigen Eigenschaften von Formgummi bestimmen.

Hauptkomponenten des Plastifizierungssystems

Fütterungseinheit

Die Zuführeinheit führt vorbereitete Gummistreifen mit kontrollierter Geschwindigkeit in den Zylinder ein.

Die Konstruktion sollte auf die Materialform, die Bandbreite und die Banddicke abgestimmt sein. Zu breites, zu dickes oder unregelmäßiges Material kann sich knicken, verrutschen oder den Materialtransport unterbrechen.

Zuführwalzen

Die Zuführwalzen greifen das Gummi und transportieren es zur Plastifizierschnecke.

Der Walzendruck muss ausreichend sein, um einen gleichmäßigen Materialtransport zu gewährleisten, ohne das Band zu beschädigen oder übermäßige Verformungen zu verursachen.

Plastifizierungsschraube

Die Gummiplastifizierschnecke fördert, komprimiert, schert und mischt die Masse.

Einflüsse der Schraubengeometrie:

• Materialaufnahme
• Transportstabilität
• Schererzeugung
• Mischqualität
• Druckentwicklung
• Aufenthaltszeit
• Temperaturverteilung
• Messwiederholbarkeit

Eine für eine bestimmte Mischung ausgelegte Schraube liefert möglicherweise nicht die gleichen Ergebnisse bei einem Material mit wesentlich anderer Viskosität, anderem Füllstoffgehalt oder anderem Anvulkanisationsverhalten.

Plastifizierungstrommel

Der Zylinder enthält die Schnecke und sorgt für kontrollierte Temperaturzonen um die Mischung herum.

Das Temperaturregelungssystem muss je nach Bedarf Wärme abführen oder zuführen. Mechanische Scherkräfte können erhebliche Wärme erzeugen, selbst wenn die programmierte Zylindertemperatur moderat erscheint.

Antriebssystem

Der Motor und das Getriebe steuern die Drehzahl und das Drehmoment der Schraube.

Drehmomentverläufe können nützliche Informationen über die Steifigkeit der Verbindung, den Vorschubwiderstand, den Zustand der Schnecke und Veränderungen zwischen Materialchargen liefern.

Schussdosiersystem

Das Dosiersystem bereitet für jeden Einspritzzyklus ein definiertes Volumen an weichgemachtem Gummi vor.

Die Wiederholgenauigkeit beeinflusst direkt das Produktgewicht, die Kavitätenbalance und die Gratbildung.

Einspritzeinheit

Nach der Plastifizierung und Dosierung presst die Spritzeinheit die Masse durch die Düse in die Form.

Die Plastifizierung muss stabil bleiben, damit die Einstellungen für Einspritzdruck und -geschwindigkeit reproduzierbare Ergebnisse liefern.

Wichtige Parameter der Kautschukweichmachung

Schneckendrehzahl

Die Schneckendrehzahl steuert, wie schnell sich die Mischung im Inneren des Zylinders bewegt, vermischt und Scherkräften ausgesetzt ist.

Eine Erhöhung der Schneckendrehzahl kann Folgendes bewirken:

• Plastifizierungszeit verkürzen
• Mischen verbessern
• Materialdurchsatz erhöhen
• Mehr Scherwärme erzeugen
• das Risiko eines Temperaturanstiegs erhöhen
• Verringern Sie die verfügbare Anbrennmarge

Eine sehr niedrige Schraubendrehzahl kann Folgendes verursachen:

• Vorbereitungszeit für lange Aufnahmen
• Unzureichende Durchmischung
• Ungleichmäßige Materialtemperatur
• Instabile Messung
• Längere Produktionszyklen

Die richtige Geschwindigkeit sollte ein gleichmäßiges Schussbild ohne übermäßige Hitze oder vorzeitiges Aushärten erzeugen.

Fasstemperatur

Die Zylindertemperatur beeinflusst die Weichheit, Viskosität und Plastifizierungsstabilität der Mischung.

Wenn das Fass zu kalt ist:

• Die Viskosität der Verbindung bleibt hoch
• Das Anzugsmoment der Schrauben kann sich erhöhen
• Die Plastifizierungszeit verlängert sich
• Der Einspritzdruck kann ansteigen
• Die Form füllt sich möglicherweise nicht vollständig.
• Oberflächendetails sind möglicherweise unvollständig

Wenn das Fass zu heiß ist:

• Die Sicherheit bei Verbrennungen nimmt ab
• Die Viskosität des Materials kann sich während der Verweildauer ändern.
• Ausgehärtete Partikel können sich bilden
• Die Düse oder das Schieberventil kann verstopft werden.
• Produktionsunterbrechungen werden schwieriger zu bewältigen.

Es gibt keine allgemeingültige Zylindertemperatur, die für jede Gummimischung geeignet ist. Die Einstellungen sollten anhand der tatsächlichen Viskosität der Mischung, der Vulkanisationsdaten und der Anvulkanisationseigenschaften ermittelt werden.

Anzugsmoment

Das Schraubendrehmoment gibt den Widerstand an, der beim Transport und der Plastifizierung der Masse auftritt.

Ein ungewöhnlich hohes Drehmoment kann folgende Ursachen haben:

• Kaltes oder steifes Material
• Hochviskose Verbindung
• Übergroße Futterstreifen
• Übermäßige Vorschubgeschwindigkeit
• Die Fasstemperatur ist zu niedrig
• Abgenutzte oder beschädigte Bauteile
• Fremdmaterial
• Teilweise Versengung im Inneren des Fasses

Eine allmähliche Drehmomentänderung während der Produktion kann auf eine Änderung des Werkstoffzustands oder auf Maschinenverschleiß hinweisen.

Gegendruck

Gegendruck kann die Mischung und die Konsistenz des Schusses verbessern, indem er während der Plastifizierung einen kontrollierten Widerstand erzeugt.

Übermäßiger Gegendruck kann Folgendes verursachen:

• Erhöhung der Scherwärme
• Plastifizierungszeit verlängern
• Materialtemperatur erhöhen
• Verringern Sie die Verbrennungsgefahr
• Erhöhung der Gerätebelastung

Unzureichender Gegendruck kann in einigen Systemen zu ungleichmäßiger Mischung oder Schussdosierung führen.

Der Gegendruck sollte erst dann eingestellt werden, wenn die Zufuhr, die Schneckendrehzahl und die Temperaturbedingungen stabil sind.

Plastifizierungszeit

Die Plastifizierungszeit ist die Zeitspanne, die benötigt wird, um die nächste Aufnahme vorzubereiten.

Eine deutliche Verlängerung der Plastifizierungszeit kann Folgendes bedeuten:

• Fütterungsunterbrechung
• Materialrutschen
• Änderung der Viskosität der Verbindung
• Niedrige Lauftemperatur
• Schraubenverschleiß
• Eingeschränkte Materialbewegung
• Falsche Schusseinstellung

Eine sehr kurze Plastifizierungszeit ist nicht automatisch besser. Eine zu hohe Schneckendrehzahl kann zwar schnell das benötigte Pulver erzeugen, führt aber gleichzeitig zu einer übermäßigen Scherwärme.

Aufenthaltszeit

Die Verweilzeit beschreibt, wie lange der Kautschuk im Zuführ-, Plastifizierungs- und Einspritzsystem verbleibt, bevor er in die Form gelangt.

Die Verweildauer wird beeinflusst durch:

• Einspritzanlagenkapazität
• Schussvolumen
• Schraubenkonstruktion
• Zykluszeit
• Produktionsunterbrechungen
• Anzahl der Formstationen
• Läufervolumen
• Fütterungssequenz

Eine für kleine Schüsse zu große Einspritzeinheit kann dazu führen, dass ein Teil der Verbindung zu lange im Lauf verbleibt.

Die kontrollierte FIFO-Bewegung trägt dazu bei, dass neu zugeführtes Gummimaterial nicht vor älterem Material vorrückt, Produktionsplanung und Stillstandsabläufe bleiben jedoch wichtig.

Schussvolumen

Das Schussvolumen sollte die gesamte benötigte Gummimenge für Folgendes beinhalten:

• Formteile
• Läufer
• Tore
• Überlaufbereiche
• Erwartete Prozesszulage

Unzureichendes Schussvolumen führt zu unvollständiger Füllung. Zu hohes Schussvolumen kann zu Gratbildung, hohem Kavitätsdruck und unnötigem Materialverlust führen.

Wärmequellen während der Kautschukplastifizierung

Die Temperatur der Verbindung wird von mehr als nur der Zylindertemperatur beeinflusst.

Wärme kann entstehen durch:

• Fassheizung
• Schraubenscherung
• Innere Reibung
• Kompression
• Gegendruck
• Materialrückführung
• Verlängerte Aufenthaltsdauer
• Wärmeübertragung von der Düse

Dies bedeutet, dass die tatsächliche Gummitemperatur von der auf dem Maschinenregler angezeigten Temperatur abweichen kann.

Bei Anbrennen oder Viskositätsänderungen sollten im Rahmen der Untersuchung neben dem Sollwert im Zylinder auch die Schneckendrehzahl, das Drehmoment, Zyklusunterbrechungen und die Verweilzeit berücksichtigt werden.

Warum die Sicherheit beim Versengen so wichtig ist

Die sogenannte Anbrennsicherheit bezeichnet den Zeitraum, in dem die Verbindung Hitze aushält, bevor es zu einer signifikanten vorzeitigen Vernetzung kommt.

Jeder Schritt vor der Formfüllung beansprucht einen Teil dieses Verarbeitungsfensters:

• Materiallagerung
• Vorheizen
• Fütterung
• Plastifizierung
• Messung
• Wartezeit vor der Injektion
• Düsendurchgang
• Läuferfüllung

Wird zu viel Anbrennschutzmittel verbraucht, bevor der Hohlraum gefüllt ist, kann es sein, dass die Masse schwer einzuspritzen ist oder in der Maschine auszuhärten beginnt.

Mögliche Ergebnisse sind:

• Steigender Einspritzdruck
• Kurzaufnahmen
• Raue Oberflächen
• Fließmarken
• Verstopfte Düsen
• Zutritt beschränkt
• Ausgehärtete Partikel
• Gewicht des instabilen Teils
• Häufige Maschinenreinigung

Daher sollten bei der Festlegung der Plastifizierungstemperatur, der Schneckendrehzahl und der Verweilzeit Daten zur Aushärtung der Compounds berücksichtigt werden.

Auswirkungen mangelhafter Plastifizierung auf das Spritzgießen

Die Einstellungen für Druck und Geschwindigkeit können nicht stabil bleiben, wenn sich die Zusammensetzung der Mischung zwischen den Schüssen ändert.

Schlecht weichgemachter Gummi kann folgende Folgen haben:

• Hoher Einspritzdruck
• Langsame tatsächliche Einspritzgeschwindigkeit
• Unvollständige Kavitätenfüllung
• Unausgewogene Mehrkavitätenformen
• Sichtbare Strömungslinien
• Schwache Schweißnahtbereiche
• Uneinheitliche Oberflächenwiedergabe
• Abweichungen im Produktgewicht
• Blitz in frühgefüllten Kavitäten
• Kurze Aufnahmen in entfernten Hohlräumen

Vor Erhöhung des Einspritzdrucks muss sichergestellt werden, dass der Gummi gleichmäßig zugeführt und plastifiziert wird.

Der Leitfaden zu Druck und Geschwindigkeit beim Gummispritzgießen erklärt, wie Viskosität, Angusswiderstand und Luftentfernung die Formfüllung beeinflussen.

Häufige Probleme bei der Weichmachung von Gummi

Problem	Mögliche Ursachen	Empfohlene Prüfungen
Die Plastifizierungszeit ist zu lang	Niedrige Temperatur, langsame Schneckendrehzahl oder Förderunterbrechung	Prüfen Sie Zuführbänder, Walzen, Schneckendrehzahl und Temperatur.
Das Anzugsmoment der Schraube ist zu hoch	Kalte Mischung, hohe Viskosität oder zu hohe Fördermenge	Materialzustand und Zuführungseinstellungen prüfen
Das Schrotgewicht variiert	Instabile Zuführung, Dosierfehler oder Materialrutschen	Prüfen Sie die Zuführwalzen, Sensoren und Schusssteuerung.
Der Einspritzdruck steigt	Unzureichende Plastifizierung, frühzeitiges Anbrennen oder verstopfte Düse	Temperatur, Verweilzeit und Materialzustand prüfen
Ausgehärtete Partikel erscheinen	Übermäßige Hitze, Scherung oder Verweilzeit	Hitzeeinwirkung reduzieren und Lauf überprüfen
Die Düse ist verstopft.	Versengte Verbindung oder Verunreinigung	Überprüfen Sie das Abschaltverfahren und die Systemreinheit.
Kurze Schüsse kommen vor	Hohe Viskosität, unzureichende Schussmenge oder vorzeitige Aushärtung	Vor Druckerhöhung die Plastifizierung prüfen.
Blitz erhöht	Zu hohes Schussvolumen oder zu geringe Viskosität der Mischung	Dosierung, Temperatur und Formklemmung prüfen
Die Oberflächenqualität variiert	Ungleichmäßige Mischung oder Materialtemperatur	Überprüfen Sie die Schneckendrehzahl und die Konsistenz des Plastifizierers.
Mischfutter unregelmäßig	Falsche Streifengröße oder abgenutzte Walzen	Standardisieren Sie die Bandabmessungen und überprüfen Sie das Zuführsystem.

Plastifizierungsprobleme vs. Formfüllprobleme

Manche Defekte können entweder auf das Plastifizierungssystem oder auf die Form zurückzuführen sein.

Defekt	Mögliche Ursache für Weichmachung	Mögliche Schimmel- oder Injektionsursache
Kurzaufnahme	Hohe Viskosität oder unvollständige Schussvorbereitung	Verstopftes Tor, eingeschlossene Luft oder unzureichender Druck
Brandmal	Verbranntes Material im Inneren des Fasses	Druckluft am Ende des Füllvorgangs
Blitzlicht	Zu viel Schrot oder zu weiche Mischung	Hoher Druck, schlechte Formpassung oder geringe Schließkraft
Gewichtsvariation	Instabile Fütterung oder Dosierung	Undichtigkeit oder ungleichmäßige Füllung des Hohlraums
Fließmarken	Ungleichmäßige Materialtemperatur	Falsche Einspritzgeschwindigkeit oder falsche Werkzeugtemperatur
Blockiertes Tor	Ausgehärtete Partikel im Schuss	Tor zu klein oder Formtemperatur zu hoch
Ungleichgewicht der Hohlräume	Uneinheitliche Schussbedingungen	Ungleichmäßige Läufer oder Entlüftungsöffnungen

Die Lokalisierung des Defekts kann helfen, die Ursachen zu trennen.

Wiederkehrende Brandflecken an der letzten Füllstelle deuten höchstwahrscheinlich auf Lufteinschlüsse hin. Zufällig verteilte, ausgehärtete Partikel im gesamten Produkt können auf Anbrennen im Weichmachersystem hinweisen.

Die Anleitung zur Entlüftung von Gummiformen bietet zusätzliche Kontrollen auf Lufteinschlüsse, Brandspuren und unvollständige Füllung.

Wie man den Plastifizierungsprozess einrichtet

Schritt 1: Überprüfung der Verbindungsdaten

Sammeln Sie verfügbare Informationen über:

• Gummiart
• Zusammensetzung
• Viskosität
• Mooney-Viskosität
• Sengende Zeit
• Aushärtungskurve
• Füllstoff
• Empfohlene Verarbeitungsbedingungen
• Speicheranforderungen

Die Maschineneinstellungen sollten sich an der tatsächlich hergestellten Mischung orientieren und nicht an der allgemeinen Elastomerfamilie.

Schritt 2: Standardisierung der Zuführstreifenabmessungen

Gleichmäßige Streifenbreite, -dicke und Oberflächenbeschaffenheit gewährleisten.

Abweichungen bei den Abmessungen des Zuführstreifens können die Walzenklemmung, die Vorschubgeschwindigkeit und die Materialmenge, die in die Schnecke eintritt, verändern.

Schritt 3: Beginnen Sie mit kontrollierter Schraubendrehzahl.

Wählen Sie eine moderate Schneckendrehzahl basierend auf Materialdaten und bisherigen Produktionserfahrungen.

Vor einer Drehzahlerhöhung Plastifizierungszeit, Schneckendrehmoment und Schusskonsistenz überwachen.

Schritt 4: Temperaturprofil des Zylinders erstellen

Die Temperaturzonen sollten so angepasst werden, dass die Masse weicher wird, ohne die Anbrennsicherheit unnötig zu verringern.

Warten Sie, bis die Maschine stabile thermische Bedingungen erreicht hat, bevor Sie die Ergebnisse auswerten.

Schritt 5: Schusswiederholbarkeit überprüfen

Vergleichen Sie mehrere aufeinanderfolgende zubereitete Schüsse oder Formteile.

Aufzeichnen:

• Plastifizierungszeit
• Schraubenposition
• Schussvolumen
• Anzugsmoment
• Einspritzdruck
• Produktgewicht
• Zykluszeit

Schritt 6: Materialzustand prüfen

Prüfen Sie den weichgemachten Gummi auf Folgendes:

• Gleichmäßigkeit
• Versengte Partikel
• Kontamination
• Ungewöhnlicher Geruch
• Übermäßige Oberflächenwärme
• Uneinheitliche Weichheit

Schritt 7: Formfüllung prüfen

Sobald die Plastifizierung stabil ist, optimieren Sie Einspritzgeschwindigkeit, Druck, Formentlüftung und Aushärtungsbedingungen.

Wenn man alle Parameter gleichzeitig ändert, ist es schwierig, die eigentliche Ursache der Verbesserung zu ermitteln.

Plastifizierung in der Mehrstationenproduktion

Bei der Mehrstationen-Gummispritzgießtechnik muss die Spritzeinheit die Schüsse entsprechend dem Timing mehrerer Formen vorbereiten und abgeben.

Während an einer Station die Plastifizierung erfolgt, kann an einer anderen Station die Flüssigkeit eingespritzt und an einer dritten die Öffnung vorgenommen werden. Das Plastifizierungssystem muss den nächsten Schuss vorbereiten, ohne die Masse länger als vorgesehen im Lauf zu belassen.

Wichtige Überlegungen umfassen:

• Anzahl der Stationen
• Aushärtungszeit an jeder Station
• Injektionssequenz
• Schussvolumen
• Schraubenerholungszeit
• Maschinenbewegungszeit
• Formöffnungszeit
• Produktentfernungszeit
• Produktionsunterbrechungen

Die Plastifizierungskapazität sollte auf den gesamten Produktionsablauf abgestimmt sein. Ein hoher theoretischer Durchsatz ist nur bedingt sinnvoll, wenn Schussvorbereitung, Werkzeugbewegung und Vulkanisation nicht aufeinander abgestimmt sind.

Plastifizierung in der Kaltkanalproduktion

Die Kaltkanaltechnologie reduziert die Aushärtung des Gummis im Inneren des Angusskanals, beeinflusst aber auch das gesamte Materialvolumen und den Wärmepfad zwischen der Spritzeinheit und den Formhohlräumen.

Der Prozess sollte Folgendes berücksichtigen:

• Einspritzanlagentemperatur
• Düsentemperatur
• Kaltlauftemperatur
• Läuferaufenthaltszeit
• Torabmessungen
• Schussvolumen
• Produktionsunterbrechungen
• zusammengesetztes Ansengungsverhalten

Das Material im Inneren des Angusskanals muss verarbeitbar bleiben, während der Gummi in den erhitzten Kavitäten vulkanisiert.

Verfahren für Produktionsstopps und -wiederanläufe

Ungeplante Stopps verlängern die Verweilzeit und können dazu führen, dass die Verbindung vorzeitig aushärtet.

Ein Verfahren zum Herunterfahren und Neustarten sollte Folgendes definieren:

• Maximal zulässige Unterbrechungszeit
• Temperaturverhalten von Schraube und Zylinder
• Materialreinigungsanforderungen
• Anforderungen an die Düsenreinigung
• Erstinspektion
• Druck- und Drehmomentprüfungen nach dem Neustart
• Umgang mit im System verbleibendem Material

Ein Neustart ohne vorherige Materialprüfung kann dazu führen, dass verbranntes Material in den Angusskanal und die Angüsse gelangt.

Prozessdaten, die es wert sind, aufgezeichnet zu werden

Nützliche Aufzeichnungen zur Plastifizierung umfassen:

• Gemischte Charge
• Abmessungen des Zufuhrstreifens
• Materiallagerzeit
• Temperaturen in der Laufzone
• Schneckendrehzahl
• Anzugsmoment
• Gegendruck
• Plastifizierungszeit
• Schussvolumen
• Schraubenposition
• Aufenthaltszeit
• Einspritzdruck
• Injektionszeit
• Formtemperatur
• Aushärtungszeit
• Produktgewicht
• Defektrate

Trenddaten sind aussagekräftiger als Einzelmessungen. Ein allmählicher Anstieg des Drehmoments oder der Plastifizierungszeit kann ein sich anbahnendes Problem aufzeigen, bevor die Produktion zum Stillstand kommt.

Auswahl einer Gummiweichmacher- und Spritzgießanlage

Die Auswahl der Ausrüstung sollte mit konkreten Produkt- und Wirkstoffinformationen beginnen.

Die Hersteller sollten Folgendes bereitstellen:

• Gummimischungstyp
• Viskositäts- und Aushärtungsdaten
• Zuführform und Bandabmessungen
• Produktzeichnung
• Produktgewicht
• Läufergewicht
• Erforderliches Schussvolumen
• Formabmessungen
• Anzahl der Hohlräume
• Vulkanisationszeit
• Zielausgabe
• Anzahl der Formstationen
• Qualitätsanforderungen
• Automatisierungsanforderungen

Diese Informationen helfen bei der Bestimmung der Schneckenkonstruktion, der Einspritzkapazität, der Zuführungsstruktur und der Steuerungsanforderungen.

TASUs Lösungen für das Gummispritzgießen Integration von FIFO-Zuführung, Plastifizierung, mobiler Einspritzung, Kaltkanaltechnologie und Werkzeugsteuerungssystemen.

Checkliste für die Einrichtung der Weichmacherei

Vor Produktionsfreigabe Folgendes bestätigen:

• Es wird die richtige Charge der Verbindung verwendet.
• Die Zuführstreifen haben einheitliche Abmessungen
• Die Zuführwalzen greifen das Material zuverlässig.
• Die Schraubendrehzahl bleibt innerhalb des validierten Bereichs
• Die Fasstemperaturen sind stabil
• Das Anzugsmoment der Schraube ist wiederholbar.
• Die Plastifizierungszeit ist konstant.
• Das Schussvolumen bleibt stabil
• Die Verweilzeit wird gesteuert
• Es sind keine verbrannten Partikel vorhanden.
• Der Einspritzdruck variiert nicht zwischen den Zyklen.
• Das Produktgewicht bleibt innerhalb des vorgegebenen Bereichs
• Die Stopp- und Neustartprozeduren sind dokumentiert.

Häufig gestellte Fragen

Was ist Kautschukplastifizierung?

Die Plastifizierung von Kautschuk ist das kontrollierte Erweichen, Mischen und Homogenisieren einer nicht vulkanisierten Kautschukmischung, bevor diese dosiert und in eine Form eingespritzt wird.

Schmilzt Gummi während der Plastifizierung?

Gummimischungen werden weicher gemacht und fließfähiger, dürfen aber nicht wie vollständig geschmolzene Thermoplaste behandelt werden. Die Mischung muss bis zum Erreichen der erhitzten Form ungehärtet bleiben.

Was bewirkt die Plastifizierungsschraube?

Die Schnecke fördert, transportiert, komprimiert, schneidet und mischt den Gummi und bereitet dabei einen wiederholbaren Schuss für die Einspritzung vor.

Was passiert, wenn die Schraubendrehzahl zu hoch ist?

Eine zu hohe Schneckendrehzahl kann zusätzliche Scherwärme erzeugen, die Anbrennsicherheit verringern und zu vorzeitiger Aushärtung oder instabilen Materialzuständen führen.

Was passiert, wenn die Temperatur im Fass zu niedrig ist?

Die Masse kann steif bleiben, was zu einem höheren Schraubendrehmoment, einer längeren Plastifizierungszeit und einem höheren Einspritzdruck führt.

Kann eine hohe Zylindertemperatur die Gummifließfähigkeit verbessern?

Eine zu hohe Temperatur kann zwar die Viskosität verringern, erhöht aber auch das Risiko des Anbrennens. Die Verbesserung der Fließfähigkeit muss innerhalb des sicheren Verarbeitungsbereichs der Verbindung erfolgen.

Warum verlängert sich die Plastifizierungszeit während der Produktion?

Mögliche Ursachen sind Zufuhrunterbrechungen, Materialchargenschwankungen, niedrige Zylindertemperatur, Walzenschlupf, Schneckenverschleiß oder teilweises Anbrennen.

Kann eine mangelhafte Plastifizierung zu Kurzschüssen führen?

Ja. Eine zu steife oder ungleichmäßig zubereitete Masse kann mehr Druck erfordern und dazu führen, dass entfernte oder dünne Hohlraumabschnitte nicht ausreichend ausgefüllt werden.

Warum treten im Formteil Partikel aus gehärtetem Material auf?

Die Verbindung könnte im Zylinder, der Düse oder dem Verteilerrohr übermäßigen Temperaturen, Scherkräften oder einer zu langen Verweilzeit ausgesetzt sein.

Wie verbessert das FIFO-Verfahren die Plastifizierung?

Die FIFO-Zuführung gewährleistet eine besser vorhersagbare Materialreihenfolge und verringert die Wahrscheinlichkeit, dass älteres Material im beheizten Injektionssystem verbleibt, während neueres Material daran vorbeifließt.

Wie sollte die Kapazität der Einspritzanlage gewählt werden?

Die Kapazität sollte dem Produkt-, Verteiler- und Schussvolumen entsprechen. Eine unnötig große Anlage kann die Verweilzeit des Materials verlängern.

Sollten die Weichmachereinstellungen für jede Gummimischung gleich sein?

Nein. Viskosität der Mischung, Füllstoffgehalt, Härtungssystem und Anvulkanisationsverhalten erfordern unterschiedliche Verarbeitungsbedingungen.

Schlussfolgerung

Die Weichmachung des Materials durch Kautschuk bestimmt dessen Zustand vor dem Eintritt in die Form. Eine stabile Zuführung, kontrollierte Schneckenscherung, eine geeignete Zylindertemperatur und eine vorhersehbare Verweilzeit tragen zu einem gleichmäßigen Schussgewicht, Einspritzdruck und einer gleichmäßigen Formfüllung bei.

Mehr Hitze oder eine höhere Schneckendrehzahl verbessern den Prozess nicht automatisch. Ziel ist es, den Gummi zu erweichen und zu homogenisieren, ohne dabei übermäßige Anbrennsicherheit zu verbrauchen oder eine Vulkanisation innerhalb der Spritzgießeinheit auszulösen.

Die zuverlässigsten Ergebnisse erhält man, wenn man Zuführung, Plastifizierung, Einspritzung, Formfüllung und Aushärtung als ein zusammenhängendes Produktionssystem betrachtet.

TASU stellt her vollautomatische Gummispritzgießmaschinen mit programmierbarer Zuführung, Plastifizierung, Schussdosierung, Druck-, Geschwindigkeits- und Vulkanisationssteuerung. Um Ihre Anforderungen an Compound, Produkt, Form und Produktion zu besprechen, Kontaktieren Sie TASU.