Verteilerkanal

**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.

Bei dieser Art von Verteilerkanal wird der Kunststoff durch einen Kaltkanal eingespritzt, der an der Werkzeugoberfläche freiliegt. Er ermöglicht eine schnellere Kühlung, erhöht jedoch die projizierte Fläche.

**Anspritzpunkt / Gate** ist der finale Abschnitt des Verteilerkanals, an dem die Schmelze in die Werkzeugkavität eintritt. Seine Geometrie —Form, Größe, Lage— bestimmt das Füllverhalten, die Oberflächenqualität, sichtbare Marken und das Gleichgewicht zwischen Kavitäten. ## Häufigste Gate-Bauarten - **Edge Gate (Seitenanguss)**: am einfachsten, an der Trennebene. Mittlere Teile - **Submarine / Tunnel Gate**: trennt sich beim Entformen, kein Handschnitt nötig. Durchmesser 0,5 – 2 mm - **Pin Gate (Punktanguss)**: kleiner Punkt an der Teileoberfläche. Drei-Platten-Werkzeug oder Heißkanal - **Direct / Sprue Gate**: Anguss füllt direkt. Für große Einkavitäten-Teile - **Fan / Film Gate**: für breite, flache Teile, vermeidet Fließlinien - **Diaphragm Gate**: für zylindrische Teile, gleichmäßiges radiales Füllen - **Hot Tip / Nadelverschluss (Valve Gate)**: Heißkanal mit mechanischem Verschluss, ideal optisch - **Ring Gate**: ringförmig, für lange zylindrische Teile - **Tab Gate**: Zwischenlasche, die später abgeschnitten wird ## Typische Parameter - Durchmesser: 0,5 – 4 mm je nach Teil und Harz - Landlänge: 0,5 – 1,5 mm (kurz, um vorzeitiges Einfrieren zu vermeiden) - Dicke (fan / edge): 30 – 80 % der Wandstärke - Gate-zu-Wand-Verhältnis: <0,5 zur Minimierung sichtbarer Marken ## Gate-Auswahl - **Optisch**: Pin Gate oder Valve Gate (minimale Marke) - **Wirtschaftlich**: Edge Gate (einfach zu fräsen, einfache Wartung) - **Selbsttrennend**: Submarine oder Tunnel Gate - **Großes Einkavitäten-Teil**: Direct / Sprue Gate - **Balanciertes Mehrkavitäten-Werkzeug**: Pin Gate mit Heißkanal ## Häufige Probleme - **Jetting**: Strahl bei zu offenem Gate und hoher Geschwindigkeit - **Vorzeitiges Einfrieren des Gates**: zu kleines Gate → Gate Seal nicht erreicht - **Gate-Marke (Vestige)**: bei Sichtteilen, erfordert kleineres Gate oder Valve Gate - **Gate-Verschleiß**: bei faserverstärkten Harzen, gehärtete Einsätze nötig

**Heißkanal (Hot Runner)** ist eine Anordnung elektrisch beheizter Düsen und eines Verteilers (Manifold), die geschmolzenen Kunststoff von der Einspritzeinheit zu den Werkzeugkavitäten führen und das Material durchgehend auf Verarbeitungstemperatur halten. ## Warum Heißkanal Eliminiert den Angussabfall, der bei einem Kaltkanalwerkzeug zwangsläufig entsteht. Jede Düse spritzt direkt in die Kavität über einen Anspritzpunkt (Gate), wodurch Beschneiden und Wiederaufbereiten in jedem Zyklus entfallen und vollautomatischer Betrieb ohne Angussentnahme möglich wird. ## Typische Parameter - Manifold-Temperatur: 200 – 320 °C je nach Harz - Differenz zum Zylinder: ±5 – 15 °C - Zykluszeitreduktion: 5 – 20 % gegenüber Kaltkanal - Materialersparnis: 10 – 30 % pro Teil - Lebensdauer eines gepflegten Heißkanals: >1 Mio. Zyklen ## Heißkanal-Bauarten - Thermisches Gate: Düse stets offen, Verschluss durch Einfrieren der Schmelze - Nadelverschluss (Valve Gate): mechanischer Verschluss durch Servo- oder Pneumatikantrieb, ideal für PP, PE und Sichtteile - External Bushing (Cold-Sprue-Eliminator): wirtschaftliche Hybridlösung - Natur- oder rheologisch balancierter Verteiler ## Häufige Probleme Drooling an offenen Gates am Ende der Einspritzung, Stringing (Fadenbildung), Verbrennungen durch Überhitzung, Kavitätenungleichgewicht durch unterschiedliche Heizzonen und Leckagen an unzureichend angezogenen Manifold-Dichtungen.

**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.