Zweite Füllphase

**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

**Nachdruck (Hold / Packing Pressure)** ist der Druck, der nach dem Umschaltpunkt während der Nachdruckphase auf das Material in der Kavität wirkt. Seine Aufgabe ist es, die **volumetrische Schwindung** beim Abkühlen und Erstarren des Teils auszugleichen. ## Warum nötig Beim Abkühlen sinkt das Volumen des Kunststoffs. Ohne Nachdruck entstehen Einfallstellen, innere Lunker und untertolerierte Maße. Der Nachdruck drückt zusätzliches Material nach, um dieses "Volumendefizit" zu füllen, bis der Anspritzpunkt einfriert. ## Typische Werte - **40 – 80 % des Einspritzdruckspitze** als Ausgangspunkt - Standardharze (PE, PP): 300 – 700 bar (plastisch) - Technische Harze (ABS, PC, PA): 500 – 1000 bar - Mehrstufig: absteigender Druck in 2 – 4 Stufen, während der Anspritzpunkt einfriert - Zeit: meist bis zum **Anspritzpunkt-Einfrieren** (über Gate-Seal-Study bestimmt) ## Einstellung — Gate-Seal-Study 1. Teile mit steigenden Nachdruckzeiten formen (0,5, 1, 2, 4, 6, 8 s …) 2. Jedes Teil wägen 3. Das Gewicht steigt, bis es plateaut, wenn der Anspritzpunkt einfriert 4. Die optimale Nachdruckzeit ist die erste, bei der das Gewicht nicht mehr wächst ## Häufige Probleme Zu niedriger Nachdruck: Einfallstellen, Lunker, Untermaße. Zu hoher Nachdruck: Grat, Überpackung, Eigenspannungen, schwere Entformung. Zu lange Nachdruckzeit (nach Anspritzpunkt-Einfrieren): vergeudet nur Zykluszeit, ohne das Teil zu beeinflussen.

**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.

**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)

**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.