Schuss

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.

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.

Die Schussgröße ist das Schmelzevolumen, das die screw (Schnecke) je Zyklus dosiert und einspritzt — eingestellt als Schneckenweg (mm) oder Volumen (cm³). Sie ist das volumetrische Gegenstück zum shot weight (Schussgewicht), das dieselbe Materialmenge als Masse ausdrückt. ## Wie eingestellt - Beim recovery (Dosieren) dreht und zieht sich die Schnecke auf eine eingestellte Position zurück; dieser Rückzug definiert die Schussgröße. - So einstellen, dass die geschwindigkeitsgeregelte erste Phase etwa 95–99 % des Teils füllt, der Nachdruck dann auspackt — mit stabilem cushion (Restpolster), damit die Schnecke nie aufsetzt. - Der Schuss sollte etwa 20–80 % der Zylinderkapazität nutzen (siehe barrel occupancy), damit die residence time im Bereich bleibt. ## Warum wichtig Die Schussgröße bestimmt die Wiederholgenauigkeit des Teilegewichts und wo der transfer position cut off (Umschaltpunkt) liegt. Zu klein, und man kann nicht füllen und zugleich ein Restpolster halten; zu groß, und man verschwendet Material, verlängert die Verweilzeit und riskiert Degradation. ## Schussgröße vs. Schussgewicht - Schussgröße: Volumen bzw. Schneckenweg pro Zyklus. - shot weight: die Masse desselben Schusses (Teile + Verteiler + Anguss), gewogen. Schussgröße × Schmelzedichte ≈ Schussgewicht. ## Verwandte Begriffe - Siehe auch: shot weight, cushion, recovery, barrel occupancy, transfer position cut off ## Was ist die Schussgröße beim Spritzgießen? Es ist das dosierte Volumen (oder der Schneckenweg) der je Zyklus eingespritzten Schmelze, beim Dosieren so eingestellt, dass das Teil in der ersten Phase füllt und ein Restpolster bleibt. ## Wie stellt man die Schussgröße ein? Auf eine Schneckenposition dosieren, die in der ersten Phase etwa 95–99 % füllt und ein kleines, stabiles Restpolster lässt — der Schuss bleibt dabei etwa bei 20–80 % der Zylinderkapazität. ## Was ist der Unterschied zwischen Schussgröße und Schussgewicht? Die Schussgröße ist volumetrisch (Schneckenweg oder cm³); das Schussgewicht ist die Masse desselben Schusses in Gramm. Schussgröße × Schmelzedichte ergibt näherungsweise das Schussgewicht.

Das Schussgewicht ist die gesamte Kunststoffmasse, die pro Zyklus eingespritzt wird — jedes molded part (Formteil) aller Kavitäten plus runner (Verteiler) und Anguss. Es ist der Wert, den man durch Wiegen eines vollständigen Schusses erhält, und es bestimmt Maschinenauswahl, Dosierung und mehrere abgeleitete Berechnungen. ## So ermittelt man es - Einen kompletten Schuss (Teile + Verteiler + Anguss) auf einer Grammwaage wiegen — das ist das Schussgewicht. - Oder schätzen: Schussgewicht = (Teilegewicht × Kavitätenzahl) + Verteiler- und Angussgewicht. - Über Volumen: Schussgewicht = Schussvolumen × Schmelzedichte des Kunststoffs. ## Warum wichtig - Maschinenauswahl: der Schuss sollte im nutzbaren Bereich des Zylinders liegen — weder so klein, dass die residence time zu lang wird, noch so nah am Maximum, dass die Schmelzequalität leidet (siehe barrel occupancy). - Materialplanung: Schussgewicht × Zyklen = Materialverbrauch inklusive Verteiler-Ausschuss. - Prozesseinstellung: es verankert den Dosierhub und die Umschaltposition zum cushion (Restpolster). ## Schussgewicht vs. verwandte Begriffe - Teilegewicht / cavity weight: nur das Formteil, ohne Verteiler. - shot size: meist der volumetrische Hub (cm³ oder mm Schneckenweg), der das Schussgewicht liefert. ## Verwandte Begriffe - Siehe auch: shot size, barrel occupancy, residence time, cavity weight, cushion ## Was ist das Schussgewicht beim Spritzgießen? Es ist die gesamte Kunststoffmasse pro Zyklus — alle Teile plus Verteiler und Anguss — ermittelt durch Wiegen eines vollständigen Schusses. ## Wie berechnet man das Schussgewicht? Teilegewicht mit der Kavitätenzahl multiplizieren und Verteiler- und Angussgewicht addieren — oder einen kompletten Schuss direkt wiegen. ## Was ist der Unterschied zwischen Schussgewicht und Teilegewicht? Das Teilegewicht ist nur das Formteil; das Schussgewicht addiert Verteiler und Anguss und ist daher immer gleich oder größer als das Gesamt-Teilegewicht.

Umschaltpunkt (V/P-Switchover) ist die Schneckenposition, an der die Steuerung von Geschwindigkeitsregelung (Einspritzphase) auf Druckregelung (Nachdruckphase) umschaltet. Er ist eine der kritischsten Einstellungen im Scientific Molding: er beendet die dynamische Füllung und beginnt das Packen. ## Warum wichtig Während des Einspritzens wird die Geschwindigkeit (cm³/s oder mm/s) geregelt; während des Nachdrucks der Druck (bar). Spätes Umschalten überpackt die Kavität (Grat, innere Spannungen); zu frühes Umschalten führt zu Kurzschüssen oder Einfallstellen. ## Einstellung - 95 – 99 % der Kavität geschwindigkeitsgeregelt füllen, Rest dem Nachdruck überlassen - Restpolster: 5 – 10 % des Schussgewichts, stabil und reproduzierbar - Druck-Zeit-Methode: umschalten, bevor der Einspritzdruck sättigt ## Umschaltarten - Über Schneckenposition (am häufigsten und reproduzierbarsten) - Über Zeit seit Einspritzbeginn (am ungenauesten) - Über Hydraulik-/Plastikdruck (V/P Switch durch Druck) - Über Werkzeuginnendrucksensor (am genauesten, fortgeschrittenes Scientific Molding) ## Anzeichen für gute Einstellung - Restpolster Schuss zu Schuss stabil (±0,5 mm) - Wiederholbare Füllzeit - Reproduzierbare Einspritzdruckspitzen - Kein Grat in irgendeiner Kavität bei Mehrkavitätenwerkzeugen ## Häufige Probleme Spätes Umschalten mit Grat, frühes Umschalten mit Kurzschuss, Polsterdrift durch Verschleiß der Rückstromsperre, und Mehrkavitäten-Ungleichgewicht, das eine kavitätenspezifische Anpassung mit Drucksensoren erfordert.