Strukturdesign von Kunststoffteilen

Wandstärke

Die Wandstärke von Kunststoffteilen hat einen großen Einfluss auf ihre Qualität. Bei zu geringer Wandstärke ist der Strömungswiderstand während der Formgebung hoch, was es schwierig macht, große und komplexe Kunststoffteile vollständig in die Kavität zu füllen. Bei zu hoher Wandstärke tritt nicht nur ein Verbrauch von Rohstoffen auf, sondern bei der Formgebung von duroplastischen Kunststoffen verlängert sich die Pressformzeit, und es kann zu unvollständiger Aushärtung kommen. Bei thermoplastischen Kunststoffen erhöht sich die Abkühlzeit, was die Produktivität senkt, und es können auch Qualitätsmängel wie Blasen, Schrumpfungen oder Vertiefungen auftreten. Daher sollte die Wandstärke von Kunststoffteilen innerhalb eines angemessenen Bereichs liegen.

Die Mindestwandstärke von Kunststoffteilen muss folgende Anforderungen erfüllen:

1. Genügende Festigkeit und Steifigkeit aufweisen;

2. Bei der Entformung die Kraft des Ausstoßmechanismus aufnehmen können, ohne sich zu verformen;

3. Die Befestigungskraft während der Montage aufnehmen können.

Die Mindestwandstärke hängt von der Kunststoffart und der Größe des Kunststoffteils ab. Thermoplastische Kunststoffe lassen sich leicht zu dünnen Folien formen, wobei ihre Mindestwandstärke bis zu 0,05 mm erreichen kann, aber in der Regel sollte sie nicht kleiner als 0,6 mm sein; üblicherweise wird ein Bereich von 2 bis 4 mm gewählt.

Tabelle 1-1: Referenzwerte für die Mindestwandstärke und empfohlene Wandstärke von thermoplastischen Kunststoffteilen. Einheit: mm

Die Wandstärke eines gleichen Kunststoffformteils sollte so einheitlich wie möglich sein. Andernfalls treten infolge unterschiedlicher Abkühlungs- oder Aushärtungsgeschwindigkeiten innere Spannungen auf, die zu Verwerfungen, Schrumpflöchern, Rissen oder sogar völliger Zerstörung des Formteils führen können. Natürlich ist es unmöglich, dass die Wandstärke des Kunststoffteils an allen Stellen völlig gleichmäßig ist. Um daher die Wandstärke so einheitlich wie möglich zu gestalten, werden in machbaren Fällen häufig die dickeren Wandabschnitte hohl ausgebildet. Wenn die Konstruktion verschiedene Wandstärken erfordert, sollte das Verhältnis der Wandstärken 3:1 nicht überschreiten, und die Abschnitte mit unterschiedlichen Wandstärken sollten durch einen geeigneten Übergangsradius allmählich ineinander übergehen.