Ultramid (PA) - Broschüre (Europa) - BASF Plastics Portal

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40 Die Verarbeitung von Ultramid ® Die Verweilzeit lässt sich in einem speziellen Versuch durch Zugabe von andersgefärbtem Granulat ermitteln. Bei Verarbeitung von hell eingefärbtem Ultramid ® reichen bereits wenige dunkel eingefärbte Granulatkörner. Die Verweilzeit ergibt sich dann aus dem Produkt von Zykluszeit und Anzahl der Zyklen bis zu dem Zeitpunkt, an dem am Spritzling Farbunterschiede festgestellt werden können. Eine Abschät- zung der Verweilzeit über das theoretisch mögliche Spritzvolumen ist nicht möglich. Abbildung 41 zeigt, dass die Verweilzeit mit zuneh- mendem Dosierweg abnimmt (Randbedingung: konstantes Dosier- volumen und konstanter Spritzzyklus), wobei diese Abhängigkeit bei sehr großen Dosierwegen > 3D nur noch schwach ausgeprägt ist. In der Praxis bedeutet dies, dass die Verweilzeit oft durch die Verwen- dung einer kleineren Plastifiziereinheit verringert werden kann. Dosier- wege > 3D können jedoch in einer zu geringen effektiven Restschne- ckenlänge resultieren und erhöhen die Gefahr des Lufteinzugs sowie von Schmelzeinhomogenitäten (unaufgeschmolzenes Granulat). Optimal sind erfahrungsgemäß Spritzprozesse, bei denen der Plastifizierweg zwischen 1 und 3D liegt. Verarbeitungsverhalten Einzug Mit den beschriebenen Schneckenkonstruktionen lässt sich Ultramid ® gleichmäßig plastifizieren. Das Aufschmelz- und Einzugsverhalten des Granulats ist aber nicht nur von der Schneckenkonstruktion abhängig, sondern auch von der Temperaturführung am Zylinder, der Schneckendrehzahl und vom Staudruck. Wichtig ist, dass die Temperatur im Einzugsbereich (Trichterzone HZ1) nicht zu hoch gewählt wird, um ein vorzeitiges Anschmelzen des Granulats zu vermeiden. Eine Brückenbildung (verstopfte Schneckengänge) könnte dann die Folge sein. Diese kann dann eintreten, wenn die Verarbeitungstemperaturen und die Verweilzeiten der Schmelze insgesamt sehr hoch sind. Staudruck Oft wird mit Staudruck gearbeitet, um die Plastifizierzeit konstant zu halten, Lufteinzug zu vermeiden oder die Homogenisierung der Schmelze zu verbessern. Für Ultramid ® ist ein Staudruck bei Produkten, die nicht selbst eingefärbt werden, nicht unbedingt erforderlich. Ein zu hoher Staudruck kann zu erhöhten Massetemperaturen mit einer unerwünsch ten thermischen Schmelzebelastung führen und bei faserver- stärkten Produkten eine Verringerung der mittleren Faserlänge bewirken. Schneckendrehzahl Die Schneckendrehzahl sollte möglichst so gewählt werden, dass die im Zyklus für die Plastifizierung zur Verfügung stehende Zeit weitgehend genutzt wird. Oft genügt zum Beispiel bei einer Schnecke von 50 mm Durchmesser eine Schneckendrehzahl von 60 bis 100 min –1 (entspricht einer Schneckenumfangsgeschwindigkeit von 200 bis 300 mm /s). Mit niedrigen Schneckendrehzahlen lässt sich die Temperaturerhöhung durch Friktion in vertretbaren Grenzen halten. Aufgrund des relativ hohen Drehmomentes können jedoch sehr kleine Drehzahlen zu Problemen im Schneckenantrieb führen. Bei langen Zykluszeiten sollte kurz vor Einspritzbeginn mit der Plastifizierung begonnen werden. Dadurch wird eine unerwünscht lange Verweilzeit von ruhender Schmelze im Schneckenvorraum vermieden. Dies ist besonders bei hohen Verarbeitungstemperaturen wichtig. Verweilzeitfaktor 3 2,5 2 1,5 1 0,5 Lange Verweilzeit Empfohlener Bereich Geringe Restschneckenlänge 0 1 2 3 4 Dosierweg als Vielfaches vom Schneckendurchmesser Abb. 41: Verweilzeit in Abhängigkeit vom Dosierweg 5
Tabelle 7: Beispiele für die Spritzgießverarbeitung Ultramid ® B3S B3EG7 A3K A3EG7 A3X2G5 A3HG6HR B3M6 T KR 4355 G5 Art des Spritzlings Dübel Bohr- maschinen- gehäuse Abmessungen des Spritzlings Gesamtgewicht / Einzelgewicht mm 32-fach x 8 x 40 2-fach 170 x 170 x 35 Reihenklemme für elektrische Schalter 2-fach 55 x 35 x 8 Haushalts- maschinen- gehäuse Schalt- schutz- unterteil 270 x 180 x 170 2-fach 78 x 55 x 40 Kfz- Kühlwasserkastendeckel 322 x 55 x 65/38 Radblende Gehäuse x 400 107 x 47 x 15 g 43 /1,3 436 / 200 20/8 960 94/45 190 300 39 Wanddicken mm 0,9…3,5 1,2-6,5 1,3-2,5 3,5-7,5 0,8-2,2 2,4-4,0 2,2-2,6 1,5-4 Länge der Fließwege mm 40 230 55 360 345 150 90 Angussart, Angussmaße mm Kegel; Verteiler je 2 Punkt- Anschnitte Kegel; Verteiler- anschnitt 5 x 2,5 Anschnitte x 1,2 Kegel x 6-10 , l = 82 Kegel x 5 , l = 35; Tunnel- anschnitt x 1,0 Kegel x 4,8-9,4 , l = 81; Bandanschnitt 30 x 1,0 Heißkanal; Kegel x 6-12 Maschinendaten Zuhaltekraft kN 750 600 7000 1300 1750 7500 1200 Schneckendurchmesser mm 45 32 95 42 52 60 40 Heizbandtemperaturen °C – Trichter 255/260 260/270/280 255/265/275 250/260/270 275/280/285 290/290/290 250/270/270 300/320/330 – Düse 260 285 280 285 300 270 330 Massetemperatur °C 265 290 285 285 290 288 275 330 Werkzeugoberflächentemperatur °C 60 80 70 90 40/90 68/40 80 80 Zykluszeit s 7 60 22,5 110 35 58 38 28 Spritzzeit s 0,7 3 1,5 1,6 1,2 1,9 4,3 0,3 Nachdruckzeit s 2,2 12 4,0 18 8 10 8,0 10 Kühlzeit s 2,2 4 12 60 20 30 20 18 Einzugszeit s 1,8 21 – – – 9,5 6,5 - Spritzdruck bar 480 980 800 1100 660 640 865 755 Nachdruck bar 400 700 640 300 820 280 675 800 Staudruck bar 0 210 0 60 70 55 5,0 3 Schneckendrehzahl U/min 260 80 60 70 100 100 80 100 Durchsatz kg/h – 26 3,2 31,5 9,7 – 28 – Verarbeitungsschwindung VS – Länge bzw. Durchmesser % – 0,4- 0,5 1,3 0,5 0,3-0,6 0,2-0,26 0,75-0,85 0,4 – Breite % – – – 0,25 – – – 0,6 Kegel x 3-6 DIE VErArBEITUnG Von ULTrAMID ® 41
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