Düse

Die Düse stellt die Verbindung zwischen Plastifizierzylinder und Werkzeug dar. Sie dient gleichzeitig als Dichtung zwischen Zylinder und Werkzeug. Den Standardaufgaben der Düse werden weitere hinzugefügt, wie Schließen, Mischen, Filtern um die Masse homogen in die Spritzgussform zu tragen.

Die Düse stellt als Bestandteil der Plastifiziereinheit nach ihrer Anlage an die Angussbuchse des Werkzeugs eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Zylinderkopf und Werkzeug her. Die Düse verbindet den Schneckenvorraum entweder direkt mit dem Werkzeughohlraum (sogenannte Vorkammerdüse) oder mit dem Angusssystem. Sie wird mit beträchtlicher Kraft angepresst (Düsenanpresskraft). Um die Düsenanpresskraft
ohne schnellen Verschleiß aufnehmen zu können und um ein „Zuschmieden“
der Öffnung zu vermeiden, sind große Spitzenradien vorzusehen. Der Radius
der Düse sollte etwa 0,5 bis 1 mm kleiner sein als der der Angussbuchse (Richtwert). Auch die Bohrungsöffnung der Düse im Verhältnis zur Öffnung der Angussbuchse in der Düsenseite sollte beachtet werden, wenn die Öffnung der Düse größer ist, als die Öffnung der Düse im Werkzeug in Düsenseite, bleibt unter Umständen der Anguss (bei Kaltkanal-Werkzeugen) in der Düsenseite fest hängen, es würde so zu keinem stabilen Prozess kommen.

Die Düse ist die Schnittstelle zwischen dem heißen und dem kalten Teil der Maschine und daher kommt es dort zu Temperaturausgleichsvorgängen. Längere Düsenanlagezeiten am Werkzeug kühlen die Düse ab, was sich auf die Temperatur des zuerst gespritzten Materials auswirkt und zu angussnahen Oberflächenfehlern führen kann und zu "eingefrorenen" Düsen. Die Temperatur an der Düse ist so erkaltet, dass die plastische Formmasse dort nicht mehr unter dem eingestellten Spritzdruck in die Form gespritzt werden kann und einfach erkaltet ist.

Man kann das Abkühlen der Düse verringern, indem man diese nach dem Dosieren vom Werkzeug wegfährt (abhebene Düse). Dies wiederum kann zu Materialleckagen führen. Vorallem bei Heisskanal-Werkzeugen sollte dieser Vorgang vermieden werden und mit anliegender Düse gefahren werden. Falls beim abheben die Schmelze zwischen Anguss und Düse nicht abreißt und sich ein Faden bildet, empfiehlt es sich, die Düsentemperatur zu verändern/anzupassen (Angaben vom Materialhersteller hierzu beachten).Eine heißere Düse lässt den Faden schneller abreißen, wenn es sich um eine niedrigviskose Schmelze handelt. Es kann auch notwendig sein, die Temperatur zu senken, wodurch der Faden schneller bricht. Auch dort sollten die Angaben vom Materialhersteller beachtet werden.

Verhältnis Maschinen-Düsendurchmesser zur Werkzeug-Angussbuchse

Es sollte für ein Werkzeug im Idealfall immer ein und dieselbe Düse verwendet werden. Bestenfalls am Werkzeug immer dabei.

Beispiel: Wkz.-Angussbuchse 6,0 mm verwendete Maschinendüse 5,5 mm Durchmesser. Wenn jetzt eine deutlich kleinere Düse verbaut wird, z.B 4mm oder 2,5mm, dann wird das Teil sich wesentlich schwerer füllen lassen. Der Spritzdruck wird stark ansteigen.
Wenn man z.B. PC spritzt, dann wird bei einem dicken Teil starke Probleme mit Einfallstellen auftauchen. Im Allgemeinen wird das Material dann "rein gequält". Der Nachdruck kann nicht richtig wirken.
Durch die Thermische Scherung wird das Material in Mitleidenschaft gezogen. Es müsste dann evtl. schneller eingespritzt werden und dadurch kann man z.B. Brandstellen bekommen. Bei einer deutlich größeren Bohrung der Düse kann es eventuell keinen stabilen Prozess geben, weil z.B bei Kaltkanal-Werkzeugen der Anguss stetig in der Düsenseite hängen bleibt.

Düsenarten

Offene Düsen werden eingesetzt bei hochviskosen Schmelzen und vor allem bei PVC wegen der Explosionsgefahr (vgl. Rückstromsperre). Die offene Düse ist wegen ihrer kleinen Baulänge und ihres geringen Fließwiderstands die verfahrenstechnisch günstigste.

Für die Verarbeitung niedrigviskoser Schmelzen werden Verschlussdüsen/Nadelverschlussdüsen eingesetzt. Man unterscheidet zwischen "Federbetätigt" oder "Hydraulisch/Pneumatisch betrieben". Das Heraustropfen von Schmelze und das Fadenziehen kann mit so einer Düse vermieden werden. Die Schmelze wird sauber getrennt. Auch
ist häufig mit abgehobener Düse gegen den Förderdruck zu dosieren. In diesen Fällen werden
Verschlussdüsen verwendet. Durch eine außen an der Düse installierte Schraubenfeder wird die Nadel mit Hilfe eines an beiden Seiten aus dem Düsenkörper hinausragenden Balkens gegen die eigentliche Düsenbohrung gepresst. Der Einspritzdruck öffnet die Düse.

Filterdüsen können helfen, störende Verschmutzungen, auch wenn Rezyklate verarbeitet
werden, zu minimieren. Das Herausfiltern von Verschmutzungen beim Spritzgießen kann allerdings
nur ein Mittel der allerletzten Wahl sein; solche Bestandteile dürfen nicht in den
Trichter einer Maschine gelangen, da sie Schaden an Schnecke und Rückströmsperre verursachen.
Auch darf die Verwendung einer Filterdüse kein Freibrief für die Verarbeitung von
beliebig verschmutzten Kunststoffen sein. Man kann davon ausgehen, dass mit einer Filterdüse
nur solche Verschmutzungsreste in geringer Menge ausgefiltert werden können, die unvermeidbar
mit dem Kunststoff eingebracht werden und relativ grob sind (größer 0,5 mm).
Da der Spritzgießprozess in besonderem Maße druckabhängig ist, ist der Einsatz von Filterdüsen,
die alle einen deutlichen Druckverlust verursachen, wenn es möglich ist, zu unterlassen.
Da der Druckverlust in dem Maße ansteigt, wie ein Filter sich mit Partikeln zusetzt, wird
der Herstellprozess entsprechend laufend verändert. Die Maschenweite muss so gewählt
werden, dass eine schnelle Verstopfung vermieden wird. Dies führt dazu, dass Partikel unter
0,25 mm von Filtern meist nicht zurückgehalten werden. Das ist auch sinnvoll. Qualitätsspritzguss
unter strengen Anforderungen ist häufig nicht möglich. Die speziellen Erfahrungen
eines Betriebs spielen infolgedessen eine wesentliche Rolle. Filterdüsen verlängern den
Schmelzekanal und die Verweilzeit. Abbaugefährdete Kunststoffe können dabei Schaden
nehmen.

Mischdüsen

folgt..

zuletzt geändert 29.02.16