Einspritzphasen

Erste Füllphase (Fill - First Stage) ist die Zyklusphase, in der die Schnecke unter Geschwindigkeitsregelung vorrückt und die Kavität auf etwa 95 – 99 % des Volumens füllt. Sie endet am Umschaltpunkt, wenn auf Druckregelung gewechselt wird. ## Schlüsselmerkmale - Regelung: Geschwindigkeit (mm/s oder cm³/s), nicht Druck - Ziel: schnelles, reproduzierbares dynamisches Füllen - Dauer: 0,3 – 5 s typisch - Gefülltes Volumen: 95 – 99 % der Kavität ## Warum vom Nachdruck getrennt Die erste Phase priorisiert Geschwindigkeit für eine gleichmäßige Fließfront; die zweite (Nachdruck) priorisiert konstanten Druck zur Schwindungskompensation. Beides in einer Single-Stage zu mischen, senkt Qualität und erhöht Streuung. ## Mehrstufenprofil Moderne Maschinen erlauben 5 – 10 Geschwindigkeitsstufen über den Schneckenweg: 1. Langsam am Gate-Eintritt (gegen Jetting) 2. Schnell in weiten Kavitäten 3. Langsam an kritischen Entlüftungsstellen 4. Langsam am Ende für sanften Übergang ## Typische Parameter - Geschwindigkeit: 30 – 200 mm/s je nach Teil und Harz - Realdruck (nicht Sollwert): kann sättigen bei restriktiver Geometrie - Zeit: 0,5 – 3 s bei technischen Teilen - Restvolumen: 5 – 10 % Polster als Reserve für die Nachdruckphase ## Anzeichen für eine gute erste Phase - Gleichmäßige Fließfront (sichtbar in Short-Shot-Studien) - Reproduzierbare Füllzeit (±2 % von Schuss zu Schuss) - Reproduzierbare Druckspitze - Stabiles Endpolster ## Häufige Fehler - Geschwindigkeit zu hoch: Jetting, Splay, Brennspuren - Geschwindigkeit zu niedrig: kalte Teile, sichtbare Bindenähte, Kurzschuss - Spätes Umschalten: Grat, Überpackung - Frühes Umschalten: Einfallstellen, Untermaße

Die zweite Füllphase ist die zweite der injection stages (Einspritzphasen): die druckgeregelte Nachdruck-/Haltephase, die auf die geschwindigkeitsgeregelte erste Phase folgt. Die Schnecke übergibt am transfer position cut off (Umschaltpunkt), wenn die cavity (Kavität) etwa 95–99 % gefüllt ist, und die Maschine wechselt vom geschwindigkeitsgeregelten Füllen zum druckgeregelten Pressen auf die Schmelze — mit hold pressure (Nachdruck), um die Füllung zu vollenden und die Schwindung auszugleichen. ## Was in der zweiten Phase passiert - Nachdrücken (Pack): ein kurzer, höherer Druck füllt die letzten 1–5 % der Kavität auf und verdichtet das Teil, sodass es den Stahl abbildet. - Halten (Hold): der Druck wird gehalten, solange der Anschnitt offen ist, und drückt zusätzliche Schmelze nach, um das Volumen auszugleichen, das der Kunststoff beim Abkühlen und Schwinden verliert (contraction / Schwindung). Das Halten endet, wenn der Anschnitt einfriert — mehr Halten danach bewirkt nichts. - Restpolster erhalten: ein kleines cushion (Restpolster) muss bleiben, damit die Schnecke beim Halten weiter Druck übertragen kann. ## Erste vs zweite Phase - Erste Phase (Füllen): geschwindigkeitsgeregelt, füllt ~95–99 %, bestimmt das Fließfrontverhalten und die meisten kosmetischen Ergebnisse. - Zweite Phase (Nachdruck/Halten): druckgeregelt, vollendet die Füllung und bestimmt Teilegewicht, Maße und Einfall/Lunker. Beide am transfer position cut off sauber zu trennen ist der Kern des entkoppelten, wissenschaftlichen Spritzgießens. ## Warum wichtig Die zweite Phase bestimmt, was Kunden messen: Maße, Gewicht und innere Güte. Zu wenig Nachdruck/Halten gibt Teilfüllungen, Einfall und Lunker; zu viel gibt Grat, Überpacken, hohe Spannung und Auswerfprobleme. Die Haltezeit wird per Anschnitt-Siegel-Studie eingestellt (Teil wiegen, während die Haltezeit steigt, bis das Gewicht nicht mehr steigt). ## Verwandte Begriffe - Siehe auch: injection stages, hold pressure, transfer position cut off, cushion, contraction ## Was ist die zweite Füllphase im Spritzguss? Die druckgeregelte Nachdruck-/Haltephase nach der geschwindigkeitsgeregelten ersten Phase; sie füllt die letzten Prozent der Kavität auf und hält Druck, um die Schwindung auszugleichen, und bestimmt Teilegewicht und Maße. ## Was ist der Unterschied zwischen erster und zweiter Phase? Die erste Phase (Füllen) ist geschwindigkeitsgeregelt und füllt ~95–99 % der Kavität; die zweite Phase (Nachdruck/Halten) ist druckgeregelt, vollendet die Füllung und gleicht die Kühlschwindung aus — sie schalten am Umschaltpunkt um. ## Wie stellt man die Haltezeit der zweiten Phase ein? Mit einer Anschnitt-Siegel-(Anschnitt-Einfrier-)Studie: Haltezeit erhöhen und das Teil bei jedem Schritt wiegen; sobald das Teilegewicht nicht mehr steigt, ist der Anschnitt eingefroren — das ist die minimale wirksame Haltezeit.

Nachdruckphase (Hold Stage) ist die zweite Füllphase des Werkzeugs nach dem Umschaltpunkt, in der die Schnecke einen geregelten Druck (nicht Geschwindigkeit) aufbringt, um die Schwindung während der Kühlung auszugleichen. Sie endet, wenn der Anspritzpunkt einfriert und kein Material mehr fließen kann. ## Unterschied zur Einspritzphase - Einspritzen (Fill): Geschwindigkeitsregelung, dynamische Füllung auf ~95 – 99 % der Kavität - Nachdruck (Hold): Druckregelung, packt die letzten 1 – 5 % und gleicht Schwindung aus ## Typische Parameter - Druck: 40 – 80 % des Einspritzdruckspitze - Zeit: bis zum Gate-Einfrieren (typisch 2 – 10 s) - Mehrstufig: 2 – 4 absteigende Stufen, während der Anspritzpunkt einfriert - Restpolster: 5 – 10 % des Schussvolumens, stabil ## Wann erhöhen/senken - Erhöhen bei: Einfallstellen, Lunker, Untermaße, Gewicht unter Soll - Senken bei: Grat, Überpackung, innere Spannungen, schwere Entformung ## Wie prüfen — Gate-Seal-Study Teile bei steigenden Nachdruckzeiten wiegen; das Gewicht plateaut, wenn der Gate einfriert. Optimale Zeit = erster Punkt, an dem das Gewicht nicht mehr wächst. ## Häufige Probleme Nullpolster (fehlendes Material), zu großes Polster (Hold zu kurz oder Gate früh eingefroren), Druck saturiert (Restriktion stromauf), und Kavitätsungleichgewicht in Mehrkavitätenwerkzeugen.

Spritzgießzyklus (Molding Cycle) ist die vollständige Phasenfolge zur Herstellung eines spritzgegossenen Teils, vom Schließen des Werkzeugs bis zum nächsten Öffnen. Jede Phase bringt eine Zeit ein und gemeinsam bestimmen sie Produktivität und Teilekosten. Der Begriff wird auch Spritzgusszyklus geschrieben. ## Phasen des Zyklus 1. Werkzeug schließen und Schließkraft aufbringen 2. Einspritzen: die Schnecke fördert die Schmelze gemäß Geschwindigkeitsprofil in die Kavität 3. Nachdruck (Hold): konstanter Druck zum Ausgleich der Schwindung während der Anfangskühlung 4. Kühlen + Plastifizieren: die Schnecke dreht und bereitet den nächsten Schuss vor, während das Teil abkühlt 5. Werkzeug öffnen 6. Entformen und Roboter- / EOAT-Bewegung ## Zykluszeit berechnen Die Zykluszeit ist die Summe aller Phasen: Zykluszeit = Schließen + Einspritzen + Nachdruck + Kühlen + Öffnen + Entformen Das Plastifizieren (Schneckenrückzug) läuft parallel zum Kühlen und zählt nur, wenn es länger als die Kühlphase ist. Das Kühlen dominiert und steigt mit dem Quadrat der dicksten Wand: doppelte Wandstärke vervierfacht etwa die Kühlzeit. Diese Wandstärken-Regel ist der größte Hebel auf die Gesamtzykluszeit. ## Beispiel einer Zykluszeit Ein typisches dünnwandiges Teil auf einer 150-t-Maschine: | Phase | Zeit | |-------|------| | Schließen | 1,0 s | | Einspritzen | 1,5 s | | Nachdruck | 4,0 s | | Kühlen | 8,0 s | | Öffnen + Entformen | 2,0 s | | Gesamtzyklus | 16,5 s | ## Wie beeinflusst der Kunststoff den Zyklus? Teilkristalline Kunststoffe (PP, PA, POM, HDPE) geben beim Kristallisieren mehr latente Wärme ab und brauchen meist längere Kühlzeiten als amorphe Kunststoffe (ABS, PC, PS) bei gleicher Wandstärke. Massetemperatur, Werkzeugtemperatur und die Entformungstemperatur (Wärmeformbeständigkeit) bestimmen die minimale Kühlzeit. ## Optimierung Konturnahe Kühlkanäle, mehrstufiges Einspritzprofil, Plastifizieren parallel zum Öffnen, Nadelverschluss-Heißkanal für sauberen Verschluss und Eliminierung von Totzeiten auf der Roboterseite. ## Wie lange dauert ein Spritzgießzyklus? Dünnwandige Verpackungsteile laufen in 3–15 s, dickere technische Teile können 30–60 s oder mehr brauchen. Das Kühlen setzt die Untergrenze: je dicker die Wand, desto länger der minimal erreichbare Zyklus. ## Welche Phase dauert am längsten? Fast immer das Kühlen. Es macht typisch 50–70 % des Gesamtzyklus aus — deshalb bringen konturnahe Kühlung und geringere Wandstärke die größten Gewinne. ## Was ist der Unterschied zwischen Spritzgießzyklus und Zykluszeit? "Spritzgießzyklus" beschreibt die Phasenfolge; "Zykluszeit" ist der numerische Gesamtwert in Sekunden, der im OEE der Zelle berichtet wird.