Bindenahtfestigkeit

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Prä­zi­se Aus­sa­gen über die Fes­tig­keit ei­ner Bin­de­naht las­sen sich kaum oder nur sehr schwer tref­fen. Neue Si­mu­la­ti­ons­mo­del­le sol­len Vor­her­sa­gen zur Bin­de­naht­fes­tig­keit ermöglichen.

Grund­sätz­lich gel­ten Bin­de­näh­te als Stel­len man­geln­der Fes­tig­keit am Form­teil. Sie ent­ste­hen, wo sich in ei­nem Spritz­gieß­werk­zeug der Schmelz­fluss an ei­nem Hin­der­nis in meh­re­re Strö­me teilt und an­schlie­ßend wie­der zu­sam­men­fließt. Die als Li­nie sicht­ba­re Bin­de­naht (Schweiß­li­nie, Fließ­li­nie) bil­det sich an den sich be­geg­nen­den Fließ­fron­ten. So­bald ein Spritz­gieß­werk­zeug Ein­sät­ze für Boh­run­gen oder ähn­li­ches auf­weist, er­höht sich das Bin­de­naht­ri­si­ko. Zu ra­sches Ab­küh­len der Schmel­ze an der Form­wand des Werk­zeugs führt da­zu, dass sich der zu­sam­men­flie­ßen­de Mass­e­strom nicht mehr op­ti­mal ver­bin­det. Klei­ne Ker­ben ent­ste­hen, die ei­ne fes­tig­keits­tech­ni­sche Schwach­stel­le dar­stel­len und das bis zur Hälf­te der Grund­fes­tig­keit! Me­cha­ni­sche Be­las­tun­gen an die­sen Stel­len kön­nen vor­zei­ti­gen Aus­fall ver­ur­sa­chen. Ein Bruch ver­läuft meist ent­lang der Bin­de­naht. Um das Ver­sa­gen des Form­teils in der Pro­dukt­ent­wick­lung zu ver­hin­dern, sind Pro­gno­sen zu der Bin­de­naht­fes­tig­keit erforderlich.

Zugversuche und Simulationsmodell

Die Si­mu­la­ti­ons­tools für Kunst­stoff­spritz­tei­le kön­nen be­reits sehr gut die Po­si­tio­nie­rung und die Aus­ma­ße ei­ner Bin­de­naht dar­stel­len. Die Er­mitt­lung der Bin­de­naht­fes­tig­keit ist we­gen der zahl­rei­chen Fak­to­ren nur abs­trakt mög­lich. Hier kom­men Zug­ver­su­che zum Ein­satz. Mit die­sen Ver­su­chen lässt sich die Fes­tig­keit der Bin­de­naht un­ter Zug­be­an­spru­chung me­cha­nisch in meh­re­ren Durch­füh­run­gen mes­sen und be­wer­ten. Das Er­geb­nis ist ei­ne An­nä­he­rung an die rea­le Fes­tig­keit der Bindenaht.

Die Bindenaht vermeiden

Das Ent­ste­hen von Bin­de­näh­ten ist bei kom­ple­xen Form­tei­len oft nicht zu ver­mei­den. Be­son­ders wenn das Bau­teil nicht viel Spiel­raum für An­pas­sun­gen zu­lässt. In der Ent­wick­lungs­pha­se kön­nen die Kon­struk­teu­re des Werk­zeugs auf gän­gi­ge Prak­ti­ken zu­rück­grei­fen, um die Naht zu ver­mei­den. Die­se ru­fen aber im Ge­gen­zug an­de­re Nach­tei­le her­vor, wie län­ge­re Zy­klus­zei­ten oder ei­nen er­höh­ten En­er­gie­ver­brauch.
Durch den Ein­satz von dy­na­mi­scher High-Speed-Tem­pe­rier­sys­te­me im Spritz­guss­werk­zeug, die ein punk­tu­el­les und kon­tur­na­hes Wär­me­en­er­gie-Ma­nage­ment er­mög­li­chen, las­sen sich Bin­de­näh­te ver­mei­den. Und das oh­ne die Ver­län­ge­rung des gan­zen Pro­zes­ses und auch oh­ne die Er­hö­hung der ein­ge­setz­ten En­er­gie. Im Hin­blick auf die Nach­hal­tig­keit ein wich­ti­ger Punkt. Qua­li­täts­män­gel we­gen feh­len­der Bin­de­naht­fes­tig­keit las­sen sich da­mit be­reits im Vor­feld ausschließen.

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