Wie hoch ist der Formdruck?

Der Formdruck bezieht sich typischerweise auf eine Kraftmessung innerhalb einer Spritzgussmaschine. Beim Spritzgießen werden Kunststoffharze geschmolzen und in eine Stahl- oder Aluminiumform gepresst, wodurch kleine Kunststoffteile hergestellt werden. Der Formdruck bestimmt, mit welcher Kraft das geschmolzene Harz durch die Maschine gepresst und in die wartende Form eingespritzt wird.

Feste Kunststoffobjekte können mit einem Verfahren namens Spritzgießen hergestellt werden. Eine Spritzgießmaschine beginnt mit einem großen Trichter, in den kleine Kunststoffpellets, genannt Harz, gefüllt werden. Die Pellets werden dann auf eine bestimmte Temperatur erhitzt und geschmolzen. Im Inneren der Maschine bestimmt der Formdruck die Geschwindigkeit, mit der das Material von einer großen, rotierenden Schnecke oder einem Stößel passiert und in die Form eingespritzt wird. Eine Form ist typischerweise ein Stahl- oder Aluminiumblock, der in der umgekehrten Form des zu formenden Gegenstands ausgehöhlt wird. Wenn der geschmolzene Kunststoff dann in die Form eingespritzt und anschließend abgekühlt wird, hat er sich der Form angepasst und das Teil erzeugt.

Der Formdruck sollte ausreichen, um die Form vollständig zu füllen, um sogenannte Short Shots oder nicht vollständig umgeformte Kunststoffteile zu vermeiden. In diesem Fall sollte der Formdruck erhöht werden. Sobald die Form voll ist, wird der Druck reduziert und bleibt waagerecht, während die Teile abkühlen. Sobald der Kunststoff abgekühlt ist, wird das Werkzeug geöffnet und das Teil aus der Maschine ausgeworfen.

Die Hersteller von Harz können Maschinenbediener bei der komplexen Aufgabe unterstützen, den optimalen Druck für den Kunststoff in der Maschine zu bestimmen, aber in der Praxis wird der genaue Druck durch Versuch und Irrtum getestet. Der Formdruck beeinflusst die Geschwindigkeit – oder Durchflussrate – die eine weitere Variable ist, zusammen mit der Temperatur und der Zeit, die zum Abkühlen des Kunststoffs erforderlich sind. Sobald die Variablen für eine optimale Leistung festgelegt sind, kann eine Spritzgießmaschine für zukünftige Durchläufe auf diese Werte eingestellt werden, wobei während der gesamten Lebensdauer der Maschine und des Werkzeugs von Zeit zu Zeit geringfügige Anpassungen erforderlich sind.

Der Formdruck an einer Spritzgießmaschine wird über ein Manometer geregelt und kann auf eine bestimmte Druckrate programmiert werden. Es sollte der geringste Druck verwendet werden, der zum Füllen der Form erforderlich ist. Dadurch wird am wenigsten Energie verbraucht.

In den USA wird der Druck in Pfund pro Quadratzoll (psi) gemessen. In vielen anderen Ländern wird der Druck in bar gemessen. Ein Bar entspricht 100 Kilopascal oder ungefähr der Messung des Atmosphärendrucks auf Meereshöhe.