Welche Defekte an Kunststoffteilen entstehen durch falsche Bearbeitungsparameter?
Welche Defekte bei Kunststoffteilen entstehen durch falsche Bearbeitungsparameter?
Falsche Bearbeitungsparameter bei der Verarbeitung von Kunststoffen führen häufig zu einer Reihe von Defekten, die sich hauptsächlich in thermische, mechanische und oberflächenbezogene Qualitätsprobleme einteilen lassen. Diese Mängel entstehen durch die einzigartige viskoelastische Struktur und die geringe Wärmeleitfähigkeit von Kunststoffen, die sich deutlich anders verhalten als Metalle.
Häufige Defekte und ihre Ursachen
1. Thermische Defekte: Schmelzen und Verschmieren Dies ist eines der häufigsten Probleme. Übermäßige Hitze durch zu hohe Spindeldrehzahlen, stumpfe Werkzeuge oder zu niedrige Vorschubgeschwindigkeiten kann den Kunststoff schmelzen lassen. Statt sauberer Späne verschmiert das Material auf der bearbeiteten Oberfläche, was zu einem glänzenden, verformten Finish und schlechter Maßhaltigkeit führt. Dies ist ein zentraler Aspekt in unserem Präzisionsbearbeitungsservice.
2. Mechanische Defekte: Ausbrüche, Risse und Delamination Zu aggressive Vorschübe oder zu tiefe Schnitte können hohe mechanische Spannungen erzeugen, wodurch spröde oder teilkristalline Kunststoffe an den Kanten ausbrechen. Bei Verbundwerkstoffen wie GFK kann dies Delamination verursachen. Umgekehrt kann übermäßiger Werkzeugdruck Mikrorisse erzeugen, die die strukturelle Integrität des Bauteils beeinträchtigen.
3. Schlechte Oberflächenqualität: Grate, Rauheit und sichtbare Werkzeugspuren Ein stumpfes Schneidwerkzeug ist eine Hauptursache für Grate und Materialrisse, da es das Material eher verdrängt als sauber schneidet. Falsche Kombinationen aus Vorschub und Drehzahl können außerdem zu Schwingungen (Rattern) führen, wodurch sichtbare Werkzeugspuren und eine raue Oberfläche entstehen, die häufig durch Trommeln und Entgraten nachbearbeitet werden muss.
4. Innere Spannungen und Maßungenauigkeiten Die durch Bearbeitung erzeugte Wärme und der Druck können die im Kunststoff-Rohmaterial vorhandenen inneren Spannungen verändern oder freisetzen. Dadurch kann sich das Teil nach dem Lösen aus der Vorrichtung verformen oder verziehen, was das Einhalten enger Toleranzen unmöglich macht.
Verknüpfung von Defekten mit Hauptparametern
• Hohe Drehzahl + niedriger Vorschub: Klassische Kombination, die zu Schmelzen und thermischem Verschmieren führt.
• Stumpfes Werkzeug + hoher Vorschub: Führt zu Ausbrüchen, Rissen und schlechter Oberflächenqualität.
• Übermäßige Schnitttiefe: Verursacht Werkzeugablenkung, Kantenbrüche und hohe Spannungen.
• Unzureichende Kühlung: Auch wenn manche Kunststoffe keine Flüssigkühlung vertragen, kann eine ineffiziente Spanabfuhr („Luftkühlung“) zu Wärmestau führen.
Praktische Empfehlung
Der wirksamste Ansatz zur Vermeidung dieser Defekte ist eine ganzheitliche Strategie. Verwenden Sie scharfe, polierte Werkzeuge mit auf CNC-Kunststoffbearbeitung abgestimmter Geometrie, z. B. mit hohem Spanwinkel. Optimieren Sie die Kernparameter, indem Sie häufig die Spindeldrehzahl reduzieren und den Vorschub erhöhen, um einen sauberen, scherende Schnitt zu fördern, der Wärme mit dem Span abführt. Für kritische Komponenten eignet sich unser Prototyping-Service ideal, um diese Parameter zu ermitteln, bevor Sie in die Kleinserienfertigung übergehen.
