Entlüftungen

**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.

**Trennebene (Parting Line)** ist die Linie oder Fläche, an der sich die beiden Werkzeughälften (Kavität und Kern) beim Schließen treffen. Sie bestimmt, wie das Werkzeug zum Entformen öffnet, und hinterlässt eine sichtbare lineare Marke am Teil. ## Bedeutung in der Konstruktion - Bestimmt die Öffnungsebene des Werkzeugs - Legt fest, welche Flächen Sicht- und welche markierungstolerant sind - Beeinflusst die Lage von Gates, Entlüftungen und Auswerfern - Beeinflusst Komplexität und Werkzeugkosten ## Trennebenenarten - **Eben**: einfachste, einzelne horizontale oder vertikale Ebene - **Gestuft (stepped)**: mit Stufen zur Anpassung an Geometrien - **Gekrümmt / 3D**: folgt der Teilekontur, erfordert 5-Achs-Bearbeitung - **Mehrfach**: wenn Schieber für Hinterschnitte vorhanden sind ## Konstruktionsregeln - Trennebene an "natürlichen" Kanten des Teils (Ecken, Flanken) - Sichtflächen nicht queren - Erreichbarkeit für Bearbeitung und Polieren sicherstellen - Entformungsschräge ≥0,5° beidseitig einhalten - Entlüftung über die Trennebene planen ## Zugeordnete Fehler - **Grat**: häufigster Fehler, Materialaustritt an schlecht abgedichteter Linie - **Sichtbare Marke**: an Sichtteilen; mit Textur oder versteckter Lage abmildern - **Asymmetrischer Verschleiß**: bei ungleicher Druckverteilung über Kavitäten - **Keine Entlüftung**: bei perfekt poliertem Übergang ohne Luftwege ## Wartung - Sichtprüfung alle 100 000 Zyklen - Plattenschleifen bei wiederkehrendem Grat - Entlüftungsreinigung: Standardtiefe 0,02 – 0,05 mm - Ebenheitskontrolle der Platten: <0,01 mm bei Präzisionswerkzeugen

**Kurzschuss (Short Shot)** ist der Spritzgussfehler, bei dem die Kavität nicht vollständig gefüllt wird und das Teil unvollständig herauskommt — typischerweise fehlt Material an den am weitesten vom Anspritzpunkt entfernten Stellen oder in Dome, Rippen und dünnen Wänden. ## Häufige Ursachen - Unzureichendes Schussvolumen (zu kurze Dosierung) - Einspritzgeschwindigkeit zu niedrig: die Fließfront friert vor dem Füllen ein - Massetemperatur oder Werkzeugtemperatur außerhalb des Bereichs (Harz zu viskos) - Verstopfte Entlüftungen: eingeschlossene Luft blockiert die Schmelze - Einspritzdruck sättigt durch Engstelle stromauf (Gate, Runner, verschlissene Rückstromsperre) ## Zu prüfende Parameter Tatsächliches Schussgewicht vs. Soll, mehrstufiges Geschwindigkeitsprofil, Umschaltpunkt, Staudruck, Zylindertemperaturen pro Zone und Entlüftungszustand. Das Restpolster muss stabil sein; ein Polster von Null bedeutet fehlendes Material oder Druck. ## Systematische Abhilfe Schussvolumen erhöhen, Geschwindigkeit stufenweise rampen, Massetemperatur um 5 – 10 °C anheben, Entlüftungen freilegen, Rückstromsperre prüfen und Engstellen in Heißkanal oder Gates verifizieren.

**Werkzeug (Tool / Mold)** ist die mechanische Baugruppe aus Platten, Kavitäten, Anguss- und Kühlsystem, die das Spritzgussteil formt. Es ist die **teuerste Anlagenkomponente** der Operation (10.000 – 500.000 USD) und ihre Auslegung bestimmt alles: Zyklus, Qualität, Produktivität und Stückkosten. ## Hauptbestandteile - **Düsenseitige Platte (Cavity Plate)**: an der Düse, enthält meist die Kavität - **Auswerferseite (Core Plate)**: bewegliche Seite, trägt Kern und Auswerferstifte - **Anguss-System**: Sprue, Runner, Gates (kalt oder heiß) - **Kühlsystem**: Wasser-/Glykolkanäle, konturnah in Premiumwerkzeugen - **Auswerfersystem**: Stifte, Hülsen, Abstreiferplatten, Schieber für Hinterschnitte - **Standardkomponenten**: Führungssäulen, Buchsen, Halter, Sensoren - **Wechselbare Einsätze** in Verschleißbereichen ## Werkzeugtypen - **Einkavität**: Prototypen, große Teile, geringe Produktion - **Mehrkavität** (2/4/8/16/32+): Serienfertigung - **Familienwerkzeug**: unterschiedliche Kavitäten für Teile derselben Baugruppe - **Kaltkanal**: mit Kaltkanälen, die in jedem Zyklus getrennt werden - **Heißkanal**: kein Anguss-Scrap, kürzere Zyklen - **Stack Mold**: zwei Kavitätenebenen zur Kapazitätsverdopplung - **Two-Shot / Mehrkomponenten**: zwei Harze in einem Teil ## Werkzeugwerkstoffe - **1.2311 / P20 (vorgehärteter Stahl)**: Standard für mittlere Serien, gut zerspanbar - **1.2344 / H13**: gehärtete Einsätze, hohe thermische Verschleißfestigkeit - **S136 (Edelstahl)**: hochglanzpolierte Kavitäten, Korrosionsbeständigkeit (PVC, PET) - **Aluminium (7075)**: Prototyp- oder Kleinserienwerkzeuge - **NAK80**: Spiegelpolitur ohne Verzug ## Typische Lebensdauer - Aluminium: 5.000 – 50.000 Zyklen - P20: 100.000 – 1.000.000 Zyklen - Gehärtetes H13: 1 – 10 Mio. Zyklen - Karbid / TZM in Heißkanal-Gates: bis 50 Mio. ## Kritische Wartung Reinigung nach jeder Produktion, Entlüftungsprüfung, Schmierung von Stiften und Führungen, Überwachung der Kühlkanäle (Verkalkung) und Reparatur von Kavitätenschäden, bevor sie sich ausbreiten.