Anschnitt / Angussöffnung

**Kavität** ist der Hohlraum im Werkzeug, der die Außenform des Spritzgussteils bestimmt. Zusammen mit dem **Kern (Core)** definiert sie die endgültige Geometrie: Was die Schmelze füllt, wird nach dem Abkühlen exakt zum Teil. ## Kavität vs. Kern - **Kavität (Düsenseite)**: meist die feste Werkzeughälfte, definiert die Sicht- / Außenfläche. - **Kern (Auswerferseite)**: meist die bewegliche Hälfte, definiert die Innenflächen und trägt die Auswerferstifte. Die Linie, an der beide Hälften zusammentreffen, ist die **Trennebene**. ## Ein- vs. Mehrkavitäten-Werkzeuge - 1 Kavität: Prototypen, große Teile, geringe Stückzahlen - 2, 4, 8, 16 Kavitäten: mittlere Serien (Behälter, Verschlüsse) - 32, 64, 96, 128 Kavitäten: Großserien (PET-Verschlüsse, Preforms) - Familienwerkzeuge: unterschiedliche Kavitäten im selben Werkzeug für einen Teile-Satz ## Wichtige Auslegungspunkte Balanciertes Verteiler-System für simultanes Füllen aller Kavitäten, symmetrische Kühlung, Entformungsschräge auf jeder Vertikalwand, Oberflächenfinish (Textur, VDI- oder SPI-Polierstufe) und austauschbare Einsätze an Verschleißpunkten (Gates, Kerne). ## Typische Kavitätenfehler Ungleichgewicht in Mehrkavitäten-Werkzeugen (Teile mit Grat, andere unvollständig), Kratzer durch Fehlausrichtung, Auswerfermarken durch falsch positionierte Stifte und lokaler Verschleiß an Gates mit schlechterer Kühlung.

**Nachdruckzeit (Hold Time)** ist die Dauer der Nachdruckphase, in der ein geregelter Druck auf das Material in der Kavität wirkt, um die Schwindung während der Anfangskühlung zu kompensieren. Sie endet, wenn der Anspritzpunkt einfriert und kein Material mehr in die Kavität fließen kann. ## Optimum bestimmen — Gate-Seal-Study Die zuverlässigste Methode ist das Wägen mit steigenden Nachdruckzeiten: 1. Teile mit 0,5, 1, 2, 3, 5, 8, 12 s Hold-Zeit formen 2. Jedes wägen (Waage mit 0,01 g Auflösung) 3. Gewicht vs. Nachdruckzeit auftragen 4. Gewicht steigt, bis es plateaut, wenn der Anspritzpunkt einfriert 5. **Optimum = erster Punkt des Plateaus + 10 % Sicherheit** ## Typische Werte - Kleine Teile (<10 g), Wand <2 mm: 1 – 3 s - Mittlere Teile, Wand 2 – 4 mm: 3 – 8 s - Große Teile, Wand >4 mm: 8 – 20 s - Dicke Teile (>6 mm): bis 60 s - Heißkanal: je nach Gate-Typ (Nadelverschluss kürzer) ## Bedeutung - **Zu kurz** (vor Gate Seal): Material weicht zurück → Einfallstellen, Untermaße - **Optimum** (am Gate Seal): maximales Gewicht, reproduzierbare Maße - **Zu lang** (nach Gate Seal): kein Einfluss auf das Teil, **verschwendet Zykluszeit** ## Beziehung zu anderen Parametern - **Wandstärke**: dickere Wand → längere Hold-Zeit - **Gate-Durchmesser**: größeres Gate → längere Hold-Zeit - **Werkzeugtemperatur**: kälter → Gate friert schneller → kürzere Hold-Zeit - **Gate-Typ**: Nadelverschluss schließt mechanisch, Zeit unabhängig vom Einfrieren ## Häufige Fehler - Zeit "nach Gefühl" ohne Gate-Seal-Study, meist überdimensioniert - Nicht revalidieren bei Harz- oder Chargenwechsel - Mehrkavität: gleiche Zeit für alle, aber Einfrieren kann asymmetrisch sein - Verwechslung mit Kühlzeit (überlappen oft)

**Anguss-/Verteilersystem (Runner)** ist die Gesamtheit der Kanäle, durch die die Schmelze vom Anguss (Sprue) zu jedem Anspritzpunkt der Kavitäten fließt. In Mehrkavitäten-Werkzeugen bestimmt seine Auslegung die Fließbalance und die pro Zyklus erzeugte Angussmenge. ## Runner-Arten - **Kaltkanal (Cold Runner)**: kalter Kanal im Werkzeug, in jedem Zyklus gefüllt und als Anguss abgetrennt. Einfach und günstig, ideal für temperaturempfindliche Harze. - **Heißkanal (Hot Runner)**: beheizter Kanal, hält den Kunststoff flüssig, kein Anguss aber höhere Werkzeugkosten. Siehe Eintrag hot-runner. - **Insulated Runner**: seltener Hybrid, ohne externe Heizung, erstarrte Außenschicht wirkt als Isolation. ## Querschnitte - **Trapezförmig**: häufigster Querschnitt im Kaltkanal, einfach zu fräsen. - **Vollrund**: erfordert beide Werkzeughälften, bestes Fläche/Umfang-Verhältnis. - **Halbrund**: nur eine Seite, weniger effizient als Vollrund. - **Modifiziert parabolisch**: Kompromiss zwischen Strömungsfläche und Bearbeitbarkeit. ## Balancierte Auslegung - **Natürliche Balance**: gleiche Fließwege vom Anguss zu jeder Kavität (H-, X-, Sternlayout). - **Künstliche Balance**: Durchmesser werden angepasst, um ungleiche Längen auszugleichen. - Typische Durchmesser: 4 – 10 mm im Kaltkanal, 8 – 20 mm im Heißkanal-Manifold. ## Häufige Probleme Kavitätsungleichgewicht (einige mit Grat, andere unvollständig), übermäßiger Angussabfall bei überdimensionierten Kanälen, vorzeitiges Einfrieren bei zu dünnen Kanälen und Degradation hitzeempfindlicher Harze in langen Runnern.

**Anguss (Sprue)** ist der Hauptkanal des Werkzeugs, der die Schmelze direkt von der Maschinendüse aufnimmt und zum Runner führt (oder direkt in die Kavität bei Einkavitäten-Werkzeugen). Im Kaltkanal ist er der erste Abfall pro Zyklus. ## Geometrie des Angusses - Konische Form mit **2 – 4° pro Seite** (4 – 8° eingeschlossen) für sauberes Entformen - Eintrittsradius **gleich oder größer** als der Düsenradius - Eintrittsdurchmesser: 2 – 6 mm je nach Teil - Austrittsdurchmesser: 4 – 12 mm - Länge: so kurz wie möglich, typisch 30 – 80 mm ## Werkzeugbauarten - **Standard-Angussbuchse**: gehärteter Stahleinsatz (H13, P20), verschraubt mit der Platte - **Heißer Anguss**: beheizt, eliminiert den Angusskonus - **Direct Gate**: Anguss füllt direkt in die Kavität, kein Runner (Einkavität) - **Cold-Sprue-Eliminator**: Hybrid mit verlängerter Düse ## Anguss-Entfernung Im Kaltkanal muss er mit dem Runner ausgeworfen werden über: - Sprue Puller (Z-Pin, Hinterschnitt) - Roboter mit Schneidwerkzeug - Schwerkraftabwurf, wenn die Geometrie es zulässt ## Häufige Probleme Anguss klebt an der Düse (zu kleiner Radius oder Schräge), Drooling beim Öffnen, Gating des Konus an die Abstreiferplatte und vorzeitiger Verschleiß der Angussbuchse bei glasfaserverstärkten Harzen.