Auswerferstifte im Design sinnvoll planen
Warum die richtige Auslegung und Position der Auswerferstifte ihre negative Wirkung auf Ihre Teile minimieren können.
Auswerferstifte sind das „Transportmittel“ in der Welt des Spritzgießens. Sie wenden Kraft auf, um ein Teil aus der Form zu stoßen und können in manchen Fällen sogar Spuren hinterlassen. Unser Ziel bei Protolabs ist es, die Auswerfer so zu gestalten und zu positionieren, damit mögliche Auswirkungen auf Ihre Teile minimiert werden. Obwohl Protolabs typischerweise die Auswerferplatzierung festlegt, haben Kunden vor der Auftragsvergabe die Möglichkeit, der Anordnung der Auswerfer zuzustimmen.
Die Auswerfer befinden sich auf der B-Seite der Form, also der Hälfte, in der das Teil beim Öffnen der Form verbleibt. Nach dem Öffnen der Form ragen die Auswerferstifte in den Formhohlraum hinein. Sie drücken das Teil heraus und ziehen sich anschließend wieder zurück, damit die Form sich schließen und neu gefüllt werden kann.
Hinweis
Protolabs verwendet runde Auswerferstifte, deren Positionierung von zahlreichen Faktoren abhängt. Natürlich ist hierfür die Form des Teils wichtig (siehe Abbildung 1). Faktoren wie die Formschräge und die Oberflächengüte der Seitenwände sowie die Wandstärke und Rippen können dazu beitragen, dass Bereiche des Teils an der Form hängen bleiben. Auch die Wahl des Kunststoffes kann die Platzierung oder Größe der Auswerfer beeinflussen. Manche Kunststoffe sind „klebriger“ und erfordern beim Ausstoßen aus der Form einen höheren Kraftaufwand. Bei weicheren Kunststoffen kann außerdem der Einsatz breiterer Auswerfer oder einer größeren Anzahl an Auswerferstiften notwendig sein, um die Kraft zu verteilen und ein Durchstechen oder eine Beschädigung des abgekühlten Kunststoffs zu verhindern.
Beim Protolabs'-Verfahren sind die Enden der Auswerferstifte flach und rechtwinklig zur Bewegungsrichtung der Auswerfer. Um ihren Zweck zu erfüllen, ist es wichtig, dass die Auswerfer gegen ein flaches „Polster“ drücken, wobei die Oberfläche des Polsters senkrecht zur Bewegungsrichtung der Stifte verlaufen muss. Ist die Teileoberfläche an dieser Stelle strukturiert, ist der Eindruck der glatten Oberfläche des Polsters sichtbar. Wenn die Oberfläche des Teils nicht parallel zum flachen Ende des Auswerferstifts verläuft, ist der kosmetische Effekt sogar noch deutlicher.
Bei einem traditionellen Stahlwerkzeug kann es möglich sein, das Ende des Auswerfers so zu bearbeiten, dass es mit der Kontur einer Teileoberfläche übereinstimmt, die nicht senkrecht zur Bewegungsrichtung des Auswerfers verläuft. Man spricht dann von einem konturierten Auswerfer. Das Protolabs-Verfahren unterstützt jedoch die Herstellung von konturierten Auswerfern nicht. Übt ein Auswerfer seine Funktion an einer Teileoberfläche aus, die nicht parallel zum seinem Ende verläuft, dann ist ein Polster notwendig, das sich auf derselben Ebene befindet wie das Auswerferende und nicht wie die Teileoberfläche. Da es sich auf einer anderen Ebene befindet als die Teileoberfläche, kann das Polster an einer Kante leicht über die Teileoberfläche herausragend oder an einer Kante in die Teileoberfläche vertieft angeordnet werden. Die Konfiguration eines leicht in die Teileoberfläche vertieften Polsters ist die Standardkonfiguration für Auswerfer bei konturierten Oberflächen.
Ein Stabanguss ist ein extremes Beispiel eines erhöhten Auswerferpolsters (siehe Abbildung 2). In Fällen, in denen ein Seitenanguss nicht verwendet werden kann, wird Kunststoff durch eine Verlängerung eines Auswerferkanals gespritzt. Wenn das Teil abgekühlt ist, drückt der Auswerferstift gegen den hierdurch entstandenen Stab und schneidet den Angusskanal ab. Der Stab wird in der Regel in einem zweiten Schritt vom fertigen Teil entfernt.
In den meisten Fällen befinden sich Auswerferpolster (oder die nach ihrem Entfernen verbleibenden Spuren) auf den optisch weniger wichtigen Seiten des Teils. Unter Umständen ist dies jedoch nicht möglich. Ein gutes Beispiel hierfür ist eine mithilfe eines durchgehenden Kerns geformte Klammer (siehe Abbildung 3). Da die Klammer in diesem Fall die Oberfläche dieser Seite des Teils vergrößert, haftet die Seite des Teils mit der Klammer stärker an ihrer Formhälfte. Dadurch wird diese Formhälfte zur B-Seite. Die Klammer würde sich normalerweise auf der optisch wichtigeren Seite des Teils befinden. Es ist jedoch erforderlich, dass sich auch die Ausrückpolster auf dieser Seite des Teils befinden.
Other Examples
Alle oben genannten Fälle gehen davon aus, dass Flächen vorhanden sind, gegen die die Stifte gedrückt werden können, um Teile aus der Form herauszuwerfen. In manchen Entwürfen sind jedoch solche Flächen nicht vorgesehen. Man nehme beispielsweise ein Gitter, bei dem allein die Oberseiten der Rippen der B-Seite der Form zugewandt sind. Wenn die Rippenkanten nicht genügend Angriffsfläche für die Stifte bieten, muss der Konstrukteur einige Flächen hinzufügen, die als Auswerferpunkte agieren.
In den meisten Fällen bereitet die Positionierung der Auswerferstifte in den frühen Phasen des Teiledesigns nur wenig Sorgen. Protomold schlägt bei der Bestellung die Positionierung der Auswerferstifte vor und lässt die Anordnung von Auswerfern und Angüssen vom Kunden bestätigen. Protomold informiert den Kunden in dieser Phase über eventuelle Fragen oder Bedenken und nimmt gemäß den Kundenanforderungen gegebenenfalls Änderungen vor.
Wie immer stehen wir Ihnen bei Rückfragen unter der Rufnummer +49 (0) 6261 6436 947 oder per E-Mail an [email protected] gerne zur Verfügung. Damit Sie noch heute innerhalb weniger Stunden Feedback zum Design Ihres Teils sowie ein interaktives Angebot erhalten, laden Sie bitte einfach ein 3D-CAD-Modell auf protolabs.com/de-de hoch.