Der vollständige Spritzgießvorgang umfasst mindestens die folgenden Schritte: Materialdosierung, Plastifizierung, Formfüllung, Nachdruckhaltung, Kühlung und Entformung.
Körniges oder pulverförmiges Kunststoffmaterial wird in den Trichter der Spritzgießmaschine eingebracht. Anschließend wird es durch einen Kolben oder eine Schnecke in den Heizzylinder transportiert, um erhitzt zu werden.
Nachdem das Kunststoffmaterial im Heizzylinder der Spritzgießmaschine durch Erhitzung, Verdichtung und Mischen beeinflusst wurde, wandelt es sich von einem losen pulverförmigen oder körnigen festen Zustand in eine kontinuierliche Schmelze um.
Die plastifizierte Kunststoffschmelze wird unter Einwirkung des Spritzdrucks oder des Antriebs der Schnecke mit einem bestimmten Druck und einer bestimmten Geschwindigkeit durch die Düse und das Angussystem der Form in den Formhohlraum eingebracht und füllt diesen vollständig aus.
Nach Abschluss der Formfüllung bleibt die Schmelze unter Druck, der durch den Kolben oder die Schnecke der Spritzgießmaschine aufrechterhalten wird. Dadurch kann Nachschütten erfolgen – das heißt, weitere Schmelze aus dem Heizzylinder gelangt in den Formhohlraum, um den Wärmeschrumpf des Materials im Hohlraum auszugleichen.
Die Nachdruckhaltezeit muss angemessen sein: Eine zu lange Nachdruckhaltezeit führt leicht zu inneren Spannungen im Kunststoffteil, was zu Verwindungen oder Rissen am Bauteil führen kann.
Nach Beendigung der Nachdruckhaltung bewegt sich der Kolben oder die Schnecke zurück, wodurch der Druck der Schmelze im Formhohlraum entlastet wird. Zu diesem Zeitpunkt ist der Druck der Schmelze im Formhohlraum höher als der Druck vor dem Anguss. Falls der Anguss zu diesem Zeitpunkt noch nicht erstarrt ist, tritt ein Rückfluss der Schmelze aus dem Formhohlraum durch das Angussystem auf. Dies führt zu Fehlern am Kunststoffteil wie Schrumpfung, Verformung oder lockerer Struktur. Ist der Anguss jedoch bereits erstarrt, wenn der Spritzdruck abgeschaltet wird, tritt kein Rückfluss auf.
Es ist daher ersichtlich, dass das Auftreten und das Ausmaß des Rückflusses mit der Nachdruckhaltezeit verknüpft sind. Im Allgemeinen führt eine längere Nachdruckhaltezeit dazu, dass der Nachdruck über einen längeren Zeitraum auf die Schmelze im Formhohlraum wirkt – hierdurch wird der Rückfluss verringert, und die Schrumpfung des Kunststoffteils wird verringert. Bei einer kurzen Nachdruckhaltezeit tritt das Gegenteil ein.
Der Kühlvorgang des Kunststoffteils in der Form erstreckt sich vom vollständigen Erstarren der Kunststoffschmelze am Anguss bis zum Entfernen des Teils aus dem Formhohlraum. In dieser Phase erfolgt kein weiteres Nachschütten oder Rückfluss. Stattdessen kühlt, härtet und formt sich der Kunststoff im Formhohlraum weiter. Beim Entformen muss das Kunststoffteil über ausreichende Steifigkeit verfügen, um Verwindungen oder Verformungen zu vermeiden.
Während des Kühlvorgangs sinkt die Temperatur weiter. Wenn der Restdruck (der Unterschied zwischen dem Innendruck im Formhohlraum und dem äußeren Atmosphärendruck) negativ wird, treten Oberflächenfehler am Teil oder Vakuumporen im Inneren auf. Daher kann eine zu schnelle Kühlung oder unterschiedliche Temperaturen an den Bereichen der Form, die mit der Kunststoffschmelze in Kontakt stehen, zu ungleichmäßiger Kühlung und unterschiedlichen Schrumpfraten führen. Dies erzeugt innere Spannungen im Kunststoffteil, die wiederum zu Verwindungen und Verformungen führen.
Nach Abschluss der Kühlung der Kunststoffteils wird die Form geöffnet. Durch die Wirkung des Ausstoßmechanismus wird das Kunststoffteil aus der Form herausgestoßen.
