Fülldruck-Rechner
Schätzen Sie den Druck, der zum Füllen des Spritzgusswerkzeugs benötigt wird. Der Rechner berücksichtigt den Fließweg, die Wandstärke, die Schmelzeviskosität und die Temperaturen — entscheidende Parameter für die Maschinenauswahl und die Überprüfung der Spritzbarkeit.
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ARGUS berechnet automatisch den Fülldruck und überprüft die Maschinenkapazitäten
Der Fülldruck bestimmt die Maschinenauswahl und die Bauteilqualität — ARGUS verknüpft diese Analyse mit den Maschinenparametern und der Produktionshistorie.
Wie berechnen wir den Fülldruck?
Der Fülldruck (filling pressure) ist der Druck, der benötigt wird, um die Kunststoffschmelze durch den Angusskanal und die Kavität der Form zu drücken. Er setzt sich zusammen aus dem Druckabfall im Angusskanal, dem Druckabfall am Anschnitt (gate) und dem Druckabfall in der Kavität. Dies ist ein entscheidender Parameter bei der Maschinenauswahl — die Maschine muss ausreichend hydraulischen Druck bereitstellen.
Der Rechner verwendet ein vereinfachtes Druckabfallmodell basierend auf der Hagen-Poiseuille-Gleichung für den Schmelzefluss durch einen Kanal mit rechteckigem Querschnitt (Kavitätswand). Das Modell berücksichtigt die temperaturabhängige Viskosität.
ΔP — Druckabfall [bar]
L — Fließweg [mm]
s — Wandstärke [mm]
η — Schmelzeviskosität [Pa·s]
Tm — Schmelzetemperatur [°C]
Tw — Werkzeugtemperatur [°C]
Der Fülldruck steigt proportional zum Fließweg und zur Viskosität und sinkt mit dem Quadrat der Wandstärke. Daher erfordern dünnwandige Bauteile (<1,5 mm) deutlich höheren Druck als dickwandige. Typische Fülldrücke: 500–1.200 bar für Standardbauteile, 1.500–2.000 bar für Dünnwandige.
Druck und Maschinenauswahl
Der Fülldruck ist einer der entscheidenden Parameter bei der Maschinenauswahl. Typische Spritzgussmaschinen bieten einen maximalen Einspritzdruck von 1.400–2.500 bar. Es sollte ein Druckreserve von mindestens 20 % über dem berechneten Fülldruck eingehalten werden.
Dünnwandig (<1,5 mm) — 1.200–2.000 bar
Technisch (PC, PEI) — 800–1.800 bar
Verpackung (PP, PS) — 400–1.000 bar
Die Schmelzeviskosität hängt von Temperatur und Schergeschwindigkeit ab. Höhere Temperatur reduziert die Viskosität, was den erforderlichen Druck senkt, aber das Risiko thermischer Degradation erhöht. Die optimale Schmelzetemperatur ist ein Kompromiss zwischen niedrigem Fülldruck und akzeptabler Kühlzeit sowie Oberflächenqualität.
Wann mit Vorsicht anwenden
Das vereinfachte Modell liefert gute Näherungswerte für Bauteile mit gleichmäßiger Wandstärke und einfacher Geometrie. Bei Bauteilen mit variierender Wandstärke, Rippen oder komplexer 3D-Geometrie kann der tatsächliche Druck 20–50 % höher liegen als berechnet. In solchen Fällen ist eine Fließsimulation erforderlich.
ARGUS überprüft automatisch den Fülldruck gegen die Kapazitäten der verfügbaren Maschinen
Überzeugen Sie sich selbst — vereinbaren Sie eine Präsentation und sehen Sie, wie ARGUS die Druckanalyse mit der Maschinenauswahl verknüpft.