Optimierung von Spritzgießwerkzeugen: Verbundprojekt für effektive Entlüftung

Spritzgießen Spritzgießwerkzeuge richtig entlüften

23.07.2024 Quelle: SKZ 2 min Lesedauer

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Bei einer mangelhaften Entlüftung von Spritzgießwerkzeugen können Fehl- und Schwachstellen an den Bauteilen sowie Schäden in den Werkzeugen verursachen. In einem Verbundprojekt wollen Industrieunternehmen gemeinsam mit dem Kunststoff-Zentrum SKZ ein tieferes Verständnis zur Werkzeugentlüftung erarbeiten.

Aus mangelhafter Entlüftung können Fehl- und Schwachstellen an den Bauteilen sowie Schäden in den Werkzeugen resultieren.(Bild: SKZ) — Aus mangelhafter Entlüftung können Fehl- und Schwachstellen an den Bauteilen sowie Schäden in den Werkzeugen resultieren.
(Bild: SKZ)

Die korrekte Entlüftung von Spritzgusswerkzeugen hängt von einer Vielzahl von Faktoren ab, wie Kavitätsvolumen, Einspritzgeschwindigkeit, der Bauteilgeometrie und den Fließwegen. Entsprechend komplex ist die Auswahl eines sinnvollen Entlüftungskonzeptes. Das Kunststoff-Zentrum SKZ aus Würzburg möchte hier Wegbereiter für die Industrie sein und gemeinsam mit führenden Industrievertretern Lösungskonzepte erarbeiten.

Gasförmige Produkte beim Verarbeiten von Thermoplasten

„Beim Einspritzen des Polymers in die Kavität wird nicht nur die darin eingeschlossene Luft verdrängt. Bei der Verarbeitung vieler Thermoplaste können gasförmige Produkte entstehen, die ebenfalls aus dem Werkzeug entweichen müssen. Hierzu zählen insbesondere faserverstärkte und/oder flammgeschützte Materialien und beispielsweise Polyolefine, Polycarbonate sowie Polyamide. Eine unzureichende Entlüftung führt häufig zu Schadstellen“, erklärt Christian Deubel, Senior Engineer Forschung Spritzgießen am SKZ.

Im Industriealltag führt dies häufig zu vielen, teuren Iterationsschleifen im Werkzeugbau, bis eine zufriedenstellende Qualität erreicht ist. Am Markt existierten zwar verschiedenste Lösungen für Entlüftungssysteme. Allerdings fehle bislang eine geeignete Methodik, um für den konkreten Anwendungsfall die optimale Entlüftung schnell und gezielt zu finden, so Deubel.

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Handlungsempfehlung für optimierte Entlüftungssimulationen

Aus diesem Grund hat sich das SKZ mit Industrieunternehmen zusammengetan, um bestehende Entlüftungssysteme quantitativ für verschiedene Anwendungsfälle zu bewerten und entsprechende Empfehlungen abzuleiten. Am Ende der Forschungstätigkeit möchten die SKZ-Experten vor allem eine Simulation der Geometrievarianten, inkl. Entlüftungslösungen, und Abgleich mit den realen (Mess-)Ergebnissen ermöglichen und eine Handlungsempfehlung für optimierte Entlüftungssimulationen und die Umsetzung im Werkzeug erarbeiten. „Damit sollte es künftig leichter werden, von vornherein die richtige Entlüftungsmethodik zu erkennen und im Werkzeug vorzusehen, um teure Optimierungen und Nachbearbeitungen zu vermeiden“, sagt Thomas Zentgraf, Senior Engineer am SKZ.

Das Angebot des SKZ sich an der Forschung zu beteiligen, fand regen Zuspruch. Insgesamt sieben Firmen haben sich nun zusammengeschlossen, um eine Lösung zu erarbeiten – darunter:

Bürkert Werke GmbH & Co. KG

GHD Präzisions Formenbau GmbH & Co. KG

ifm electronic gmbh

ITW Automotive Products GmbH

Schaeffler Höchstadt

UVEX Arbeitsschutz GmbH

voestalpine HPM Deutschland Beteiligungs SE

(xx)

(ID:50106328)

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Stand: 08.12.2025

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