Andreas Schötz
Abmusterung von Spritzgießwerkzeugen
Strukturierte und analytische Vorgehensweise
Inhalt
6
Vorwort
12
Der Autor
14
Informationen zum Buchaufbau
16
Abmusterungscheckliste
16
Bezeichnungen für Abmusterungsfachkräfte
21
Beschreibung der Informationsboxen
22
1 Einführung
24
1.1 Warum eine Werkzeugabmusterung?
24
1.2 Ablauf der Werkzeugabmusterung
25
1.3 Problemstellung Zeitfaktor bei der Abmusterung im Unternehmen
27
1.4 Energieeffizienz beginnt beim Abmustern
29
1.4.1 Energie- und Leistungsflüsse einer Spritzgießmaschine
30
1.4.2 Energieeinsparpotenziale der Plastifiziereinheit
32
1.4.3 Energieeinsparpotenziale der Schließeinheit
34
1.4.4 Spezifischer Energieverbrauch
35
1.4.5 Fazit der Energieeffizienz beim Abmustern
35
1.5 Die Spritzgießsimulation effektiv nutzen für eine Abmusterung
36
2 Informationsbeschaffung und Vorbereitung der Abmusterung
38
2.1 Informationsbeschaffung
38
2.1.1 Informationsblatt für Abmusterungen
39
2.2 Vorbereitung der Abmusterung
41
3 Werkzeug rüsten
44
3.1 Vor dem Werkzeugeinbau
44
3.1.1 Allgemeine Sicherheitsüberprüfungen
45
3.1.2 Überprüfung des Spritzgießwerkzeuges
46
3.1.3 Überprüfung bei Heißkanalwerkzeugen
47
3.2 Werkzeugeinbau
49
3.2.1 Ablauf beim Werkzeugeinbau
49
4 Grundeinstellung der Schließeinheit
54
4.1 Werkzeugbewegungen
54
4.1.1 Werkzeug öffnen
54
4.1.2 Werkzeugöffnungsgeschwindigkeit
56
4.1.3 Werkzeug schließen
56
4.1.4 Einstellung der Werkzeugauswerfer
56
4.1.5 Zusatzfunktionen im Werkzeug
57
4.2 Werkzeugsicherung
57
4.2.1 Werkzeugsicherung einstellen
58
4.2.2 Funktionsüberprüfung der Werkzeugsicherung
60
4.3 Grundeinstellung der Werkzeugzuhaltekraft
61
4.4 Werkzeugtemperierung
64
4.4.1 Höhe der Werkzeugtemperatur
65
4.4.2 Gleichmäßige Temperaturverteilung im Werkzeug
71
4.4.3 Überprüfung der Durchflussmenge des Temperiermediums
74
4.4.4 Formhälften gemeinsam aufheizen
76
4.5 Literatur zu Kapitel 4
77
5 Grundeinstellung der Plastifiziereinheit
78
5.1 Zylindertemperaturen einstellen
79
5.1.1 Thermisches Verhalten von amorphen und teilkristallinen Thermoplasten
81
5.1.2 Auswirkungen der Schmelzetemperatur auf das Spritzteil und den Spritzgießprozess
83
5.1.3 Zylindertemperaturprofil einstellen
84
5.1.4 Flanschtemperatur (Materialeinzug) einstellen
88
5.2 Plastifiziervorgang einstellen
91
5.2.1 Plastifizierweg bzw. -volumen
91
5.2.2 Plastifiziergeschwindigkeit
95
5.2.3 Schneckenstaudruck
98
5.2.4 Schneckendekompression einstellen
103
5.3 Einspritzvorgang einstellen
104
5.3.1 Einspritzdruck
104
5.3.2 Einspritzgeschwindigkeit
105
5.3.3 Einspritzgeschwindigkeitsprofil
109
5.3.4 Einspritzzeit
111
5.4 Kühlzeit und Entformungstemperatur
112
5.4.1 Kühlzeit
112
5.4.2 Entformungstemperatur des Kunststoffes
113
5.4.3 Grundeinstellung der Kühlzeit
115
5.5 Düsenanlagepunkt abnullen und prüfen
118
5.5.1 Düsenanlagenkraft einstellen
119
5.5.2 Vorgehensweise zur Erstellung eines Düsenabdruckes
120
5.6 Bewegung der Plastifiziereinheit einstellen
120
5.6.1 Bewegungsgeschwindigkeit der Plastifiziereinheit
121
5.7 Begutachtung der Kunststoffschmelze
121
5.7.1 Überprüfung der Schmelzetemperatur
121
5.7.2 Optische Begutachtung der Kunststoffschmelze
122
5.7.3 Überprüfung der Werkzeugtemperatur
123
5.8 Literatur zu Kapitel 5
124
6 Füllstudie, Nachdruck und Werkzeugzuhaltekraft
126
6.1 Füllstudie
127
6.1.1 Erkenntnisse aus der Füllstudie
127
6.1.2 Vorgehensweise der Füllstudie und Ermittlung des Umschaltpunktes bzw. -volumens
129
6.1.3 Art der Umschaltung von Einspritzdruck auf Nachdruck
131
6.1.4 Auswirkungen der Umschaltung auf das Spritzteil und den Spritzprozess
134
6.2 Nachdruck
134
6.2.1 Nachdruckhöhe
136
6.2.2 Nachdruckzeit
137
6.2.3 Nachdruckprofil
140
6.3 Werkzeugzuhaltekraft
142
6.3.1 Experimentelle Optimierung der Zuhaltekraft
145
6.4 Literatur zu Kapitel 6
148
7 Abmusterungsanalyse der Grundeinstellung
150
7.1 Erste Musterteile fertigen
152
7.2 Wichtiges zur Durchführung einer Abmusterungsanalyse
152
7.2.1 Der Spritzgießprozess
153
7.2.2 Abmusterungsanalayse über Werkzeuginndruckverlauf
160
7.2.3 Abmusterungsanalyse mit Hilfe der Thermografie
168
7.2.4 Analyse der benötigten Durchflussmenge des Temperiermediums
175
7.2.5 Analyse der Verweilzeit der Schmelze im Plastifizierzylinder
178
7.2.6 Überpüfung des vorhandenen Materialtrocknervolumens
180
7.2.7 Überprüfung der Werkzeugtuschierung
181
7.2.8 Überprüfung der Maßhaltigkeit des Spritzteils
181
7.3 Abmusterungsanalyse der Grundeinstellung
182
7.3.1 Abmusterungsanalyse durchführen
184
7.4 Literatur zu Kapitel 7
193
8 Optimierung der Grundeinstellung
194
8.1 Optimierung der Grundeinstellung – Teil 1
197
8.1.1 Schritt 1: Festlegung der Optimierungsstrategie
197
8.1.2 Schritt 2: Durchführung von Spritzversuchen
202
8.1.3 Schritt 3: Auswertung der Spritzversuche
212
8.2 Optimierung der Grundeinstellung – Teil 2
217
8.2.1 Schritt 1: Optimierte Grundeinstellung auf Produktivität bewerten und optimieren
218
8.2.2 Schritt 2: Optimierte Grundeinstellung auf Energieeffizienz bewerten und optimieren
222
8.2.3 Optimierungsmöglichkeiten zur Steigerung der Energieeffizienz
229
8.3 Optimierung der Grundeinstellung – Teil 3
233
8.3.1 Schritt 1: Prozessfähigkeitsanalyse von Maschineneinstell- und Prozessparametern
233
8.3.2 Schritt 2: Prozess-Run@Rate der optimierten Grundeinstellung
239
9 Dokumentation der Werkzeugabmusterung
246
9.1 Warum ist eine Dokumentation so wichtig?
247
9.2 Dokumentation der Maschineneinstell- und Prozessparameter
247
9.3 Werkzeugabmusterungsbericht
252
9.4 Einberufung eines Kurz-Meetings aller abmusterungsbeteiligten Mitarbeiter
256
10 Kurz-Meeting und Maßnahmenfestlegung
258
10.1 Kurz-Meeting (Ideenkonferenz)
258
10.1.1 Vorteile eines Kurz-Meetings
258
10.1.2 Allgemeines zum Kurz-Meeting
259
10.1.3 Richtige Vorbereitung auf das Kurz-Meeting
260
10.1.4 Neutraler Besprechungsort für Kurz-Meeting
260
10.1.5 Kreativmethoden zur schnelleren Lösungsfindung
260
10.2 Vorgehensweise/?Ablauf des Kurz-Meetings
264
10.3 Maßnahmenfestlegung und weiteres Vorgehen
266
10.3.1 Werkzeugkorrekturen bzw. Änderungen
266
11 Folgeabmusterung (Iterationsschleife) oder Freigabe
268
11.1 Folgeabmusterung (Iterationsschleife)
269
11.1.1 Informationsbeschaffung und Vorbereitung der Folgeabmusterung (Iterationsschleife)
269
11.1.2 Werkzeug rüsten und Einstellung der Schließ- und Plastifiziereinheit
270
11.1.3 Spritzteile fertigen und Abmusterungsanalyse der optimierten Grundeinstellung
270
11.1.4 Optimierung der „optimierten Grundeinstellung“ bei einer Folgeabmusterung (Iterationsschleife)
271
11.1.5 Dokumentation der Folgeabmusterung (Iterationsschleife)
271
11.1.6 Kurz-Meeting und Maßnahmenfestlegung im Anschluss an die Folgeabmusterung (Iterationsschleife)
271
11.2 Abmusterungskreislauf
272
11.3 Freigabeprozess (Werkzeugübergabe in die Serienfertigung)
273
11.3.1 Abschluss-Meeting zur Werkzeugübergabe in die Serienfertigung
273
Stichwortverzeichnis
276
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