Spritzguss für Waschmaschinenbedienfelder

Material:PP (Polypropylen)

Was ist Spritzguss?
Spritzguss ist ein Fertigungsverfahren zur Herstellung von Teilen, bei dem geschmolzenes Material in eine Form, auch Gussform genannt, eingespritzt wird. Das Spritzgießen kann mit einer Vielzahl von Materialien durchgeführt werden, darunter hauptsächlich Metalle (wobei das Verfahren als Druckguss bezeichnet wird), Gläser, Elastomere, Süßwaren sowie am häufigsten thermoplastische und duroplastische Polymere. Das Material für das Bauteil wird in einen beheizten Zylinder gefördert, dort mittels einer Schnecke vermischt und anschließend in die Formhöhle eingespritzt, wo es abkühlt und sich entsprechend der Formgebung der Kavität verfestigt. Das Spritzgießen findet breite Anwendung bei der Herstellung verschiedenster Teile – von kleinsten Komponenten bis hin zu kompletten Karosserieteilen von Autos. Fortschritte in der 3D-Drucktechnologie, insbesondere durch den Einsatz von Photopolymeren, die beim Spritzgießen bestimmter niedrigschmelzender Thermoplaste nicht schmelzen, ermöglichen die Fertigung einfacher Spritzgussformen.
Welchen Anwendungsbereich hat Polypropylen (PP)?
Automobilindustrie (hauptsächlich mit PP, das metallische Zusatzstoffe enthält: Schutzbleche, Lüftungskanäle, Ventilatoren usw.), Haushaltsgeräte (Türverkleidungen von Geschirrspülern, Lüftungskanäle von Trocknern, Rahmen und Abdeckungen von Waschmaschinen, Türverkleidungen von Kühlschränken usw.), japanische Konsumgüter (Rasen- und Gartengeräte wie
Rasenmäher und Bewässerungsanlagen usw.).

Wie lauten die Spritzgießprozessbedingungen für Polypropylen (PP)?
Trocknungsbehandlung: Bei ordnungsgemäßer Lagerung ist keine Trocknungsbehandlung erforderlich.
Schmelztemperatur: 220–275 °C; darauf achten, 275 °C nicht zu überschreiten.
Formtemperatur: 40–80 °C; empfohlen wird 50 °C. Der Kristallisationsgrad wird hauptsächlich durch die Formtemperatur bestimmt.
Einspritzdruck: bis zu 1800 bar.
Einspritzgeschwindigkeit: Im Allgemeinen ermöglicht eine hohe Einspritzgeschwindigkeit, den Innendruck auf ein Minimum zu reduzieren. Treten Oberflächenfehler am Produkt auf, sollte bei höherer Temperatur mit niedriger Einspritzgeschwindigkeit gearbeitet werden.
Kanäle und Angussöffnungen: Für Kaltkanäle beträgt der typische Kanaldurchmesser 4–7 mm. Empfohlen wird ein runder Einspritzanschluss sowie runde Kanäle. Alle Arten von Angüssen sind verwendbar. Der typische Angussdurchmesser liegt zwischen 1 und 1,5 mm, jedoch können auch sehr kleine Angüsse von nur 0,7 mm eingesetzt werden. Bei Randangüssen sollte die minimale Angusstiefe mindestens die Hälfte der Wandstärke betragen; die minimale Angussbreite sollte mindestens das Doppelte der Wandstärke betragen. PP-Material kann mit Heißkanalsystemen verarbeitet werden.

Welche chemischen und physikalischen Eigenschaften besitzt Polypropylen (PP)?
PP ist ein teilkristallines Material. Es ist härter als PE und weist einen höheren Schmelzpunkt auf. Da Homopolymer-PP bei Temperaturen über 0 °C sehr spröde ist, handelt es sich bei vielen handelsüblichen PP-Materialien um statistische Copolymere mit 1 bis 4% Ethylen oder um Blockcopolymere mit höherem Ethylenanteil. Copolymer-PP weist eine geringere thermische Verformungstemperatur (100 °C), geringe Transparenz, geringen Glanz und geringe Steifigkeit auf, besitzt jedoch eine höhere Schlagzähigkeit. Die Festigkeit von PP steigt mit zunehmendem Ethylengehalt. Die Vicat-Erweichungstemperatur von PP liegt bei 150 °C. Aufgrund der hohen Kristallinität sind Oberflächensteifigkeit und Kratzfestigkeit dieses Materials sehr gut. PP zeigt kein Problem der Umweltspannungsrissbildung. Üblicherweise wird PP durch Zugabe von Glasfasern, metallischen Zusätzen oder thermoplastischem Gummi modifiziert. Die MFR-Rate von PP liegt zwischen 1 und 40. PP-Materialien mit niedrigem MFR weisen eine bessere Schlagzähigkeit, jedoch eine geringere Dehnungsfestigkeit auf. Bei gleichem MFR ist die Festigkeit des Copolymer-Typs höher als die des Homopolymer-Typs. Aufgrund der Kristallisation ist die Schrumpfungsrate von PP relativ hoch, in der Regel 1,8–2,5%. Zudem ist die Richtungsuniformität der Schrumpfung deutlich besser als bei HDPE und anderen Materialien. Durch Zugabe von 30% Glasadditiven lässt sich die Schrumpfung auf 0,7% reduzieren. Sowohl Homopolymer- als auch Copolymer-PP-Materialien verfügen über ausgezeichnete Feuchtigkeitsbeständigkeit, Beständigkeit gegen Säure- und Alkali-Korrosion sowie Lösungsmittelbeständigkeit. Allerdings fehlt ihnen die Resistenz gegenüber aromatischen Kohlenwasserstoffen (wie Benzol) und chlorierten Kohlenwasserstoffen (wie Tetrachlorkohlenstoff). PP besitzt zudem keine Oxidationsbeständigkeit bei hohen Temperaturen wie PE.