Wie lassen sich Oberflächentrübungen auf hochglänzenden Kunststoffprodukten beheben?

Hochglänzende Kunststoffprodukte mit hoher Oberflächenhelligkeit sind extrem empfindlich gegenüber Fehlern. Selbst kleinste Unregelmäßigkeiten fallen sofort auf und lassen sich nicht verbergen. Feine Staubpartikel in der Werkstattumgebung können Qualitätsmängel wie Poren, Einfallstellen oder Oberflächenverunreinigungen verursachen. Daher ist die Einhaltung der Sauberkeitsstandards ein entscheidender Faktor für die Ausbeute.

Abbildung 1: Defektes Kunststoffprodukt

Abbildung 2 Verbessertes Kunststoffprodukt

Phänomen

Aus visueller Sicht ist der im Bild dargestellte weiße Schleier auf der Oberfläche des Kunststoffprodukts erkennbar. Dieser weiße Wasserfleck ist besonders auf schwarzen, hochglänzenden Kunststoffprodukten auffällig. Wie in Abbildung 1 zu sehen, besteht das Produkt aus PP-Material. Verschiedene weiße Flecken und unregelmäßige Bereiche unterschiedlicher Größe sind auf der Oberfläche verteilt und erinnern an Wolken oder Nebel.

Theorie

Auf Grundlage der obigen Analyse ergibt sich folgende theoretische Erklärung:

Während der Materialzufuhr entstehen Lücken zwischen den Kunststoffpartikeln. Durch diese Lücken kann während des Schneckenschneckenprozesses Luft in den Zylinder gelangen. Beim Schneckenschneckenprozess durchläuft das Material physikalische Veränderungen: Es geht vom glasartigen Zustand in einen hochelastischen Zustand und anschließend vom hochelastischen Zustand in einen schmelzflüssigen Zustand über.

Dieser Transformationsprozess kann je nach Zustand der Spritzgießmaschine und Produktgröße nur wenige Sekunden bis einige Dutzend Sekunden dauern. Eine solch komplexe Transformation innerhalb so kurzer Zeit kann leicht zu Spritzgussfehlern führen.

Wenn die Zwischenräume zwischen den Kunststoffpartikeln komprimiert werden, kann die eingeschlossene Luft im geschmolzenen Material gelöst werden. Kann die Luft während des Plastifizierungsprozesses nicht effektiv aus dem Zylinder entweichen, verbleibt das Restgas im geschmolzenen Material und wird in den Formhohlraum eingespritzt.

Ob der Schimmelpilz Gase effektiv abführen kann, hängt von der Qualität des Belüftungssystems ab. Ist das Belüftungssystem unzureichend, können Mängel wie Trübung, Gaseinschlüsse oder Brandflecken auftreten.

Offensichtlich ist auch weißer Schleier eine Form von Gaseinschluss. Viele Spritzgießtechniker glauben fälschlicherweise, dass nur Brandspuren als Gaseinschlussfehler gelten, oder sie vergrößern die Entlüftungsnuten sofort, sobald Gaseinschlüsse auftreten. Diese Vorgehensweise ist wissenschaftlich nicht korrekt.

Verbrennungsspuren entstehen bei starker Gaseinschließung. Unter hohem Druck und hoher Kompressionsgeschwindigkeit kann das eingeschlossene Gas nicht entweichen und verursacht eine lokale Verbrennung. Die Verbrennungstemperatur kann dabei schlagartig 600–800 °C erreichen. Dies stellt die kritischste Phase der Gaseinschließung dar.

Lösungen

Wie kann Gas effektiv freigesetzt werden, um Weißschleierbildung zu verhindern?

1) Schimmel

Das Problem der Gasaustritte lässt sich nicht allein durch Schimmelbeseitigung vollständig lösen.

Bei PP-Materialien ist der Verarbeitungstemperaturbereich relativ groß und das Material weist eine ausgezeichnete Fließfähigkeit auf. Sind die Entlüftungsnuten der Form zu groß dimensioniert oder falsch positioniert, kann dies nicht nur zu einer unzureichenden Gasabführung, sondern auch zu Gratbildung führen. Daher ist eine korrekte Entlüftungskonstruktion entscheidend für eine effektive Gasentfernung.

2) Prozess

Die Beherrschung der richtigen Einstelltechniken für das Spritzgießen ist in der tatsächlichen Produktion von großer Bedeutung.

1) Schraubendrehzahl reduzieren

Durch die Reduzierung der Schneckendrehzahl kann eine gleichmäßigere Schmelztemperatur erreicht und die Wahrscheinlichkeit des Lufteinschlusses verringert werden.

Ist die Schneckendrehzahl zu hoch, kann Luft im Material eingeschlossen werden. Gleichzeitig erzeugt die übermäßige Scherkraft der Schnecke Reibungswärme, was zu ungleichmäßiger Schmelztemperatur führt. Dies kann Materialbeschädigung und Gasbildung zur Folge haben.

2) Erhöhen Sie die Formtemperatur

Eine Erhöhung der Formtemperatur ermöglicht eine Füllung unter hohem Druck und mit niedriger Geschwindigkeit, wodurch mehr Zeit für die Gasentlüftung bleibt. Ist die Formtemperatur zu niedrig, kann die Oberfläche des Kunststoffprodukts vorzeitig erstarren. In diesem Fall ist eine effektive, langsame Füllung nicht möglich, was zu unvollständigen oder fehlerhaften Füllungen führen kann.

3) Einspritzgeschwindigkeit reduzieren

Je höher die Einspritzgeschwindigkeit, desto schneller wird das Gas komprimiert und desto höher ist die entstehende Temperatur. Eine niedrigere Einspritzgeschwindigkeit komprimiert das Gas langsamer, wodurch die eingeschlossene Luft leichter entweichen kann.

4) Klemmkraft

Je höher die Klemmkraft, desto schlechter die Entlüftungswirkung an der Kavitätsoberfläche. Eine geringere Klemmkraft ermöglicht eine bessere Gasabfuhr von der Kavitätsoberfläche.

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