Wissenswertes zum ABS-Kunststoffspritzgussverfahren

ABS-Kunststoff, bekannt für seine hohe mechanische Festigkeit und Gesamtleistung, nimmt in Branchen wie Elektronik, Maschinenbau, Transport, Baustoffe und Spielzeugherstellung eine bedeutende Stellung ein. Dies gilt insbesondere für etwas größere Strukturen, Kraftkomponenten und dekorative Teile, die eine Beschichtung erfordern. Basierend auf langjähriger praktischer Erfahrung analysieren wir den ABS-Kunststoff-Spritzgussprozess wie folgt.

(1) Trocknen von ABS-Kunststoff

ABS-Kunststoff weist eine höhere Hygroskopizität und Feuchtigkeitsempfindlichkeit auf. Ausreichendes Trocknen und Vorwärmen vor der Verarbeitung beseitigt nicht nur Oberflächendefekte wie Feuerwerksblasenbänder und Silberdrähte, die durch Wasserdampf verursacht werden, sondern erleichtert auch die Plastifizierung und reduziert Farbflecken und trübe Texturen auf der Oberfläche von ABS-Kunststoffprodukten. Es ist entscheidend, den Feuchtigkeitsgehalt von ABS-Rohstoffen auf 0,13% oder weniger zu kontrollieren.

Vor-Spritzguss Zu den Trocknungsbedingungen gehört die Einhaltung von Temperaturen unter 75–80 °C in trockenen Wintern für 2–3 Stunden und bei 80–90 °C an regnerischen Sommertagen für 4–8 Stunden. Für ABS-Kunststoffprodukte mit besonderem Glanz oder komplexen Strukturen werden längere Trocknungszeiten von bis zu 8–16 Stunden empfohlen. Oberflächentrübung durch Wasserdampfspuren ist ein häufiges Problem. Es empfiehlt sich, den Maschinentrichter in einen Heißluft-Trichtertrockner umzurüsten, um die erneute Feuchtigkeitsaufnahme des getrockneten ABS im Trichter zu verhindern. Die Überwachung der Luftfeuchtigkeit ist jedoch für solche Trichter, insbesondere bei gelegentlichen Produktionsunterbrechungen, unerlässlich, um eine Überhitzung des Materials zu vermeiden.

(2) Injektion Temperatur

Die Beziehung zwischen Temperatur und Schmelzviskosität unterscheidet sich bei ABS-Kunststoff von der anderer amorpher Kunststoffe. Während eine Temperaturerhöhung während des Schmelzprozesses zu einer minimalen Abnahme der Schmelzviskosität führt, führt eine weitere Erhöhung der Temperatur über die Plastifizierungstemperatur (optimaler Verarbeitungstemperaturbereich, z. B. 220–250 °C) zu Wärmeabbau, erhöhter Schmelzviskosität, erschwertem Spritzguss und verschlechterten mechanischen Eigenschaften von ABS-Kunststoffprodukten. Obwohl die Spritzgusstemperatur von ABS höher ist als die von Kunststoffen wie Polystyrol, weist es nicht denselben breiten Temperaturbereich auf. Bei einigen schlecht temperaturgeregelten Spritzgussmaschinen können nach einem bestimmten Produktionszyklus gelbe oder braune Verkokungspartikel in ABS-Kunststoffprodukten entdeckt werden, die sich nur schwer entfernen lassen.

Dies ist auf den Butadienanteil im ABS-Kunststoff zurückzuführen. Wenn sich bei höheren Temperaturen Kunststoffpartikel fest an der Oberfläche der Schneckennut festsetzen, die sich nur schwer ausspülen lassen, führt eine längere Einwirkung hoher Temperaturen zu Zersetzung und Verkohlung. Die Begrenzung der Ofentemperatur in jedem Zylinderabschnitt ist notwendig. Unterschiedliche ABS-Typen und -Zusammensetzungen erfordern unterschiedliche Ofentemperaturen. Bei Kolbenmaschinen sollte die Ofentemperatur zwischen 180 und 230 °C liegen, bei Schneckenmaschinen zwischen 160 und 220 °C.

Es ist zu beachten, dass ABS aufgrund seiner hohen Verarbeitungstemperatur empfindlich auf Veränderungen verschiedener Prozessfaktoren reagiert. Daher ist die Temperaturkontrolle an der Zylinderfront und der Düse entscheidend. Die Praxis zeigt, dass sich bereits geringfügige Veränderungen an diesen beiden Teilen auf ABS-Kunststoffprodukte auswirken können. Größere Temperaturschwankungen führen zu Defekten wie Schmelzverbindungen, schlechtem Glanz, Gratbildung, festsitzenden Formen, Verfärbungen und mehr.

(3) Einspritzdruck

Die Viskosität geschmolzener ABS-Teile ist höher als die von Polystyrol oder modifiziertem Polystyrol, was einen höheren Einspritzdruck erfordert. Allerdings benötigen nicht alle ABS-Kunststoffprodukte einen hohen Druck. Ein niedrigerer Einspritzdruck kann für kleine, einfache und dicke ABS-Kunststoffprodukte verwendet werden. Der Druck beim Einspritzen bestimmt oft die Oberflächenqualität und den Grad der Silberdrahtdefekte von ABS-Kunststoffprodukten. Unzureichender Druck führt zu erhöhter Kunststoffschrumpfung, wodurch der Kontakt mit der Kavitätsoberfläche verringert wird und Oberflächenbeschlag entsteht. Zu hoher Druck erhöht die Reibung zwischen Kunststoff und Kavitätsoberfläche und führt zum Verkleben der Formen.

(4) Einspritzgeschwindigkeit

Für ABS-Material wird eine mittlere Einspritzgeschwindigkeit empfohlen. Eine zu hohe Einspritzgeschwindigkeit kann zum Verbrennen, Zersetzen und Freisetzen von gasförmigem Material führen. Dies kann zu Defekten wie Schmelzverbindungen, schlechtem Glanz und einer Rötung des Kunststoffs in der Nähe des Angusses bei ABS-Kunststoffprodukten führen. Bei der Herstellung dünnwandiger und komplexer ABS-Kunststoffprodukte ist jedoch eine ausreichend hohe Einspritzgeschwindigkeit für eine ordnungsgemäße Füllung unerlässlich.

(5) Formtemperatur

Die Formtemperatur beim ABS-Spritzgießen ist relativ hoch und muss entsprechend angepasst werden. In der Regel liegt die Formtemperatur zwischen 75 und 85 °C. Für ABS-Kunststoffprodukte mit großer Projektionsfläche sollte die feste Formtemperatur zwischen 70 und 80 °C und die bewegliche Formtemperatur zwischen 50 und 60 °C liegen. Beim Spritzgießen größerer, komplexer und dünnwandiger ABS-Kunststoffprodukte kann eine spezielle Formheizung erforderlich sein. Um die Produktionszyklen zu verkürzen und die Formtemperatur relativ stabil zu halten, können nach dem Entformen von ABS-Kunststoffprodukten Ausgleichsmaßnahmen wie Kalt- oder Warmwasserbäder oder andere mechanische Formgebungsverfahren eingesetzt werden.

(6) Materialkontrolle

Beim Spritzgießen von ABS-Kunststoff sollte jeder Spritzvorgang nur 751 TP3T des Standard-Spritzvolumens erreichen. Um die Qualität und Dimensionsstabilität von ABS-Kunststoffprodukten zu verbessern und einen gleichmäßigen Oberflächenglanz und eine gleichmäßige Farbe zu erzielen, wird ein Spritzvolumen von 501 TP3T des Standard-Spritzvolumens empfohlen.

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