Grundlagen der Werkzeuginnendruckmessung

Der Verlauf des Werkzeuginnendrucks
Zu Beginn der Füllphase (1) tritt die Schmelze in die Kavität ein. Wenn die Fliessfront den Sensor erreicht (2), ist ein Druck messbar. Mit zunehmender Füllzeit sollte der Druck nahezu linear ansteigen. Bei der volumetrischen Füllung der Kavität ist das Ende der Füllphase (3) erreicht, und die Schmelze wird in der Kompressionsphase verdichtet, um die Ausformung der Formteilkonturen sicherzustellen. Nach Erreichen des maximalen Werkzeuginnendrucks (4) folgt die Nachdruckphase. Die Nachdruckphase gleicht die hohe thermische Kontraktion des Kunststoffs – also die Verkleinerung seines Volumens infolge der Abkühlung – durch nachgeschobenes Material aus. In dieser Nachdruckphase werden bis zu 10 % des Formteilvolumens in das Formnest gedrückt. Die Abkühlung und Erstarrung des Formteils von der Werkzeugwand her erschwert die Druckübertragung und damit den Schmelzefluss vom Schneckenvorraum über das Angusssystem in die Kavität, da sowohl die Schmelze höher viskos wird, als auch der Kanal verengt. Wenn die Schmelze im Angussbereich erstarrt (5), lässt die fortschreitende thermische Kontraktion den Druck im Formnest bis auf den Umgebungsdruck absinken (6). 

Die unterschiedlichen Eigenschaften der Schmelze amorpher und teilkristalliner Kunststoffe spielen während der Füllphase keine Rolle, solange ihre Viskositäten gleich, die Schmelzen aber unterschiedlich kompressibel sind. Bei teilkristallinen Werkstoffen muss zum Druckaufbau am Beginn der Nachdruckphase mehr Schmelze in die Form nachgeschoben werden als bei amorphen. Während der Abkühlung des Kunststoffs unter Nachdruck ist weitere Schmelze in die Form zu bringen, um die Volumenkontraktion auszugleichen und Einfallstellen am Fertigteil zu verhindern