Die Einspritzschnecke ist eine der Schlüsselkomponenten der Spritzgießmaschine. Ihre Hauptfunktion besteht darin, das Kunststoffrohmaterial zu erhitzen und zu pressen, um es gleichmäßig zu schmelzen und in die Form einzuspritzen. Das Funktionsprinzip der Spritzgussschnecke lässt sich in folgende Phasen unterteilen:

Zuführphase: Die Schnecke befördert Kunststoffpartikel oder Pulver aus dem Trichter in das Fass, und die Rohstoffe werden durch die Drehung der Schnecke nach vorne gedrückt.

Kompressionsstufe: In der Mitte der Schnecke verengt sich die Schneckennut allmählich und das Rohmaterial wird komprimiert. Dieser Vorgang erhöht die Dichte des Kunststoffs und zwingt dazu, Luft aus dem Material auszustoßen.

Schmelzphase: Der komprimierte Kunststoff gelangt unter dem weiteren Vorschub der Schnecke in die Heizzone des Zylinders. Dabei wird der Kunststoff auf seinen Schmelzpunkt erhitzt und durch die Scherkraft der Schnecke und die Hitze im Zylinder vollständig geschmolzen.

Dosierstufe: Der geschmolzene Kunststoff sammelt sich am vorderen Ende der Schnecke. Durch die Drehung und den Rückzug der Schnecke wird der geschmolzene Kunststoff quantitativ zur Düse gedrückt, sodass er in die Form eingespritzt werden kann.

Einspritzphase: Die Schnecke hört auf zu rotieren und bewegt sich vorwärts, um den geschmolzenen Kunststoff durch die Düse in die Form einzuspritzen. Geschwindigkeit und Druck der Schnecke bestimmen die Füllgeschwindigkeit und Dichte des Kunststoffs in der Form.

Auswirkungen auf die Qualität des Spritzgusses
Gleichmäßigkeit: Die Effizienz der Schnecke im Kunststoffschmelz- und Mischprozess wirkt sich direkt auf die Gleichmäßigkeit der Schmelze aus. Unzureichendes Mischen kann zu einer ungleichmäßigen Materialverteilung im Endprodukt führen und die mechanischen Eigenschaften und das Aussehen des Produkts beeinträchtigen.

Scher- und Temperaturkontrolle: Schneckendesign und Betriebsparameter (wie Drehzahl und Kompressionsverhältnis) beeinflussen die Scher- und Schmelztemperatur von Kunststoffen. Wenn die Scherkraft zu groß ist oder die Temperatur ungeeignet ist, kann es zu einer Zersetzung des Kunststoffs oder zur Blasenbildung kommen, wodurch die Festigkeit und Oberflächenqualität des Endprodukts beeinträchtigt wird.

Kompressionsverhältnis: Das Kompressionsverhältnis der Schnecke ist entscheidend für die Schmelz- und Ausziehwirkung des Materials. Durch ein geeignetes Kompressionsverhältnis kann sichergestellt werden, dass der Kunststoff während des Schmelzvorgangs vollständig komprimiert und entgast wird, wodurch die Dichte und Oberflächenbeschaffenheit des Produkts verbessert wird.

Füllgeschwindigkeit und Fülldruck: Die Vorwärtsgeschwindigkeit der Schnecke und der Einspritzdruck bestimmen die Fließfähigkeit und Füllwirkung des Kunststoffs in der Form. Zu hohe Geschwindigkeit oder zu hoher Druck führen dazu, dass der Kunststoff in der Form ungleichmäßig fließt, was zu Graten oder inneren Spannungen führt, während zu niedrige Geschwindigkeit oder zu geringer Druck zu unvollständiger Füllung oder Oberflächenfehlern führen können.