Überragende Gleiteigenschaften bei Kunststoffwerkzeugen

Im Spritzgießen wird bei Kunststoffteilen mit Hinterschneidungen oft ein Schieber benötigt, um das Bauteil korrekt auszuwerfen. Dies erfordert das richtige Material mit den passenden Eigenschaften.

Da viele spritzgegossene Produkte spezielle Anforderungen haben, sind gelegentlich Hilfsmittel notwendig, um komplexe Formen zu gestalten, insbesondere um das Endprodukt beim Öffnen der Form auszulösen. Hierbei wird häufig ein sogenannter Schieber oder ein Kernzugmechanismus eingesetzt.

Schieber sind notwendig, wenn das Kunststoffteil nicht ohne bewegliche Werkzeugteile aus der Form entfernt werden kann. Es gibt eine Vielzahl von Schiebermechanismen, die im Wesentlichen dazu dienen, die vertikale Bewegung beim Öffnen oder Schließen der Form in eine horizontale Bewegung zu transformieren.

Welche Arten von Schiebern werden beim Spritzgießen verwendet?

Normalerweise werden Schieber am häufigsten zur Beseitigung von Hinterschneidungen eingesetzt. Im Allgemeinen werden Schieber nach ihrem Antriebsmechanismus kategorisiert:

Der gebräuchlichste und vielseitigste Schieber ist der «Cam Pin Slide». Dieser Schieber wird zurückgezogen, indem ein schräger Stift aus einer schrägen Bohrung herausgezogen wird. Eine Feder hält den Schieber in der zurückgezogenen Position. Wenn die Presse geschlossen wird, kehrt der Nockenstift zurück und bringt den wartenden Schieber fast wieder in die Ausgangsposition. Schließlich stößt die Verriegelung an die Rückseite des Stößels, wodurch dieser in seine ursprüngliche Position gebracht und während des nächsten Schusses gehalten wird.

Der «Cam Slide» ist dem oben beschriebenen Schieber sehr ähnlich, verwendet aber einen Metallnocken anstelle eines Stifts. Außerdem ist er auf einen Hub von etwa 0,080 Zoll begrenzt. Er eignet sich am besten zur Beseitigung sehr kleiner, örtlich begrenzter Hinterschneidungen.

Andere Methoden verwenden einen «hydraulic slide», einen «locking hydraulic slide», oder einen «spring-actuated slides».

Was sind die Anforderungen an Schieber?

Schieber müssen bestimmte Eigenschaften aufweisen, um ordnungsgemäß zu funktionieren. Dazu gehören insbesondere:

• Ausgezeichnete Gleiteigenschaften
• Gute Verschleißfestigkeit
• Hohe Wärmeleitfähigkeit

Schieber müssen vor allem über gute Gleiteigenschaften verfügen, damit sie reibungslos in der Form gleiten und diese nicht blockieren. Eine mangelhafte Gleitfähigkeit würde zu kostspieligen Reparaturen an der Form führen. Zudem ist eine gewisse Verschleißfestigkeit erforderlich, um eine lange Lebensdauer zu gewährleisten. Da Schieber oft zu klein sind, um Kühlkanäle zu bilden, oder es unmöglich ist, einen Wasseranschluss am Schieber anzubringen, muss das Schiebermaterial die gesamte Wärme aufnehmen. Daher ist eine hohe Wärmeleitfähigkeit von Vorteil.

Das passende Material

Aufgrund dieser Anforderungen ist nicht jedes Material für diese Aufgabe geeignet. Aluminium Bronze bietet erhebliche Vorteile, wenn es um Gleitschieber geht. Das Material ist bekannt für seine mittlere Härte, hervorragende Leitfähigkeit und ausgezeichnete Gleiteigenschaften. Es zeigt auch hervorragende Gleiteigenschaften bei Kontakt mit Edelstahl, was es zur idealen Wahl für die Kunststoffindustrie macht.

AMPCO® 18 ist beispielsweise eine äußerst vielseitige Hochleistungslegierung. Sie zeichnet sich durch ihr feines Korngefüge und ihre beeindruckenden physikalischen Eigenschaften aus, die auf der Phasenverteilung und der Warmumformung während der Strangpressphase beruhen. Dies macht sie zu einem erstklassigen Werkstoff für Schieber, der sich durch hohe Ermüdungsfestigkeit auszeichnet.

Abbildung: Schieberplatte aus AMPCO® 18

AMPCO® M4 ist eine widerstandsfähige Legierung, die zusätzlich zur Härte gute Gleiteigenschaften bietet. Die erhöhte Konzentration von Aluminium und Eisen in der Legierung führt zur Bildung der harten Gamma-2-Phase. Diese Phase wird durch fachkundige metallurgische Kontrolle gleichmäßig verteilt und verleiht der Legierung ihre einzigartigen Leistungseigenschaften und die Fähigkeit, Verschleiß zu widerstehen.

Daher empfehlen wir die Verwendung hochwertiger Aluminium Bronzen für Schieber, insbesondere AMPCO® 18 oder AMPCO® 21. Aber auch AMPCO® M4, AMPCO® 18.22 und AMPCO® 18.23 sind geeignete Materialien.

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