Formteilqualität
- Bei der Glanzbewertung glatter Formteilflächen ist eine analoge Feinbearbeitungs- bzw. Poliergüte der Werkzeugkonturen vorauszusetzen. Für strukturierte Sichtflächen sind besonders die Feinstrukturen zu beachten.
- Das Auftreten von Bindenähten kann durch geometrische Überlegungen (Quellströmung) oder durch computergestützte Füllbildsimulation geklärt werden. Über mögliche Qualitätsminderung (Sichtbarkeit; Festigkeitsminderung) ist nach Anforderung und Erfahrung zu entscheiden.
- Höhere Kristallisationsgrade bei teilkristallinen Polymeren bewirken u.a. eine größere Steifigkeit und Wärmeformbeständigkeit, verbesserte Medienbeständigkeit, geringere Nachschwindung bei vergrößerter Verarbeitungsschwindung sowie eine deutlich verbesserte Verschleißfestigkeit.
- Durch schroffe Abkühlung können im Formteil „innere Zugspannungen“ entstehen, die bei spröden Kunststoffen (z.B. PS) „Haarrisse“ oder bei Einwirkung spezifischer Medien Spannungsrisse bewirken. Analoge Effekte sind beim Umspritzen nicht vorgewärmter Metall- oder Keramikinserts möglich.
- Formteile für optisch aktive Anwendungen (meist aus Akrylatpolymeren) erfordern eigenspannungsfreie langsame Abkühlung.
Aus Design- und Funktionsforderungen an die Formteiloberflächenqualität (Glätte, Glanz) sowie an deren Herstellbarkeit (Entformung, Nachbehandlung, Belagbildung) lassen sich entsprechende Qualitäten der Werkzeugkonturflächen ableiten. Deren Abstufung erfolgt nachstehend mit dem arithmetischen Mittenrauwert Ra nach DIN EN ISO 4287:
- Technisch rauh (ohne Feinbearbeitung): Ra ≥ 3 µm
- Glatt (mit Feinbearbeitung. z.B. Schleifen): Ra = 0,8 bis 1,6 µm
- Glänzend (Grobpolitur): Ra = 0,2 bis 0,4 µm
- Hochglänzend (Feinpolitur): Ra = 0,05 bis 0,10 µm
- Spiegelnd (optische Feinstpolitur): Ra = 0,012 bis 0,025 µm
Bei der Entscheidung zur Oberflächenqualität ist zu berücksichtigen, dass mit zunehmender Poliergüte die Kosten für Fertigung und Wartung der Werkzeuge deutlich ansteigen, während die Abbildungsgenauigkeit auf der Formteiloberfläche abnimmt. Kunststofftyp und Verarbeitungsbedingungen können ebenfalls die Abbildungsreproduzierbarkeit erheblich beeinflussen. Insbesondere die optische Sonderqualität (spiegelnde Oberfläche) sollte daher nur für transparente Kunststoffe bei speziellen Anforderungen (z.B. Linsen, Skalen, CD) vorgesehen werden.
Formteile für optische Anwendungen erfordern sehr geringe Eigenspannungen (Dichtekonstanz) und langzeitige Nachdruckwirkungen zur Vermeidung von Einfallstellen bei relativ dickwandigen Teilen. Beide Bedingungen werden u.a. durch hohe Werkzeugkonturtemperaturen erfüllt. Für diesen Zweck wird im Programm eine besondere Orientierung für hohe Konturtemperaturen vorgegeben, die nur wenig unterhalb der Glastemperaturen transparenter Thermoplaste liegt.
Als Geometrieelement für Linsen u.ä. ist die „Platte“ oder „Schale“ zu wählen, wobei aus den Verläufen der Krümmungsradien mittlere Wanddicken abzuschätzen sind.