Beaumont Effekt bei 4 fach Heißkanalsystem

    Hallo Freunde der Kunststofftechnik,

    Ich habe derzeit ein Problem mit ungleichmäßiger Füllung bei einem 4 fach Heißkanalwerkzeug.

    Die Kavitäten sind übereinander angeordnet und werden über einen 4 fach HK-Verteiler angespritzt und die beiden inneren Kavitäten füllen deutlich schlechter.

    Nun habe ich etwas über den Beaumont Effekt gelesen und frage mich ob mein Problem etwas damit zu tun haben könnte.

    Kann mir jemand diesen Effekt verständlich erklären ? Gerne auch anhand von Grafiken aus einer Simulation o.ä.

    Ich finde im Netzt z.T. widersprüchliche Aussagen.

    Liebe Grüße

    Widersprüchlich sind die Aussagen, weil sie nicht unbedingt die Geometrie berücksichtigen, die vorliegt. Es gibt Heißkanalhersteller, die ihre Umlenkungen alle sauber verrunden, während andere Heißkanalhersteller einfach bohren und Stopfen reinsetzen. Ist die schlechtere Wahl, weil ich so scharfe Kanten kriege und genau solche Probleme dadurch erhalte.

    Kannst du mir via PN den Hersteller nennen?

    Im Prinzip hast du recht. Mir fiel es nur schwer das ganze zu deuten und das auf mein HK- System zu übertragen. Es ist auf jeden Fall komplexer als es auf den ersten Blick scheint. Die Grundlagen des Effekts habe ich aber mittlerweile verstanden :grinning_squinting_face:

    Quote from Behrens

    Um solche Effekte zu verhindern, gibt es die Möglichkeit beim Heisskanal in den Kanälen Mischeinsätze zu verwenden.

    Please login to see this link.

    Da muss ich dich an deinen Leitspruch erinnern. Dies sind die nutzlosen Entwicklungen, die den Speckgürtel ausmachen.

    Das Problem liegt vor der Düse im Heißkanalbalken mit der Verteilung und macht sich dann ab der Düse bemerkbar. Was also vorher an Materialfluss fehlt, kann ich mit einer Mischeinheit in der Düse nicht beheben. Die Mischeinheit wird definitiv die Temperaturverteilung homogener machen, aber wie soll sie mehr Material aus dem Heißkanalbalken "ziehen"? Da heißt es besser nicht am Heißkanalbalken zu sparen und die Schmelze sich beruhigen lassen, damit dieses Problem konstruktiv und dauerhaft gelöst wird. Speziell weil diese Düsen nochmal ein Energievernichter sind.

    Sofern es möglich ist würde ich auch mal die Heißkanal Temperaturen checken. Damit meine ich nicht dass, was an der Maschine steht sondern was tatsächlich im Heißkanal gemessen wird.

    Es gibt schmale dünne Fühler mit denen man in viele Heißkanäle durch die Düse rein kommt und den dann nach hinten schieben kann. Damit kann man dann gut die Ist-Temperaturen im Heißkanal messen.

    Quote from 1u21

    Da muss ich dich an deinen Leitspruch erinnern. Dies sind die nutzlosen Entwicklungen, die den Speckgürtel ausmachen.

    Ok, ich hätte mehr dazu schreiben sollen, so war es nämlich nicht gemeint. Ich kann mich an ein veröffentlichtes Projekt erinnern, da wurden solche ähnlichen Misch-Elemente IN DEN HEISSKANAL eingebaut, um das Problem zu lösen.

    Mischeinsätze in Heißkanalsystemen werden in verschiedenen Anwendungsbereichen eingesetzt, insbesondere bei der Herstellung von komplexen Bauteilen mit mehreren Kavitäten oder bei der Verarbeitung von Materialien, die zu Inhomogenitäten neigen. Beispiele hierfür sind: Mehrkavitätenwerkzeuge für die Massenproduktion, Bauteile mit unterschiedlichen Wanddicken, Verarbeitung von Materialien mit hoher Viskositätsunterschieden. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Mischeinsätze in der Heißkanaltechnik einen wichtigen Beitrag zur Optimierung des Spritzgießprozesses leisten, indem sie eine gleichmäßige Schmelzeverteilung gewährleisten und so die Qualität der produzierten Teile verbessern. (Google)

    Quote from Behrens

    Ok, ich hätte mehr dazu schreiben sollen, so war es nämlich nicht gemeint. Ich kann mich an ein veröffentlichtes Projekt erinnern, da wurden solche ähnlichen Misch-Elemente IN DEN HEISSKANAL eingebaut, um das Problem zu lösen.

    Mischeinsätze in Heißkanalsystemen werden in verschiedenen Anwendungsbereichen eingesetzt, insbesondere bei der Herstellung von komplexen Bauteilen mit mehreren Kavitäten oder bei der Verarbeitung von Materialien, die zu Inhomogenitäten neigen. Beispiele hierfür sind: Mehrkavitätenwerkzeuge für die Massenproduktion, Bauteile mit unterschiedlichen Wanddicken, Verarbeitung von Materialien mit hoher Viskositätsunterschieden. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Mischeinsätze in der Heißkanaltechnik einen wichtigen Beitrag zur Optimierung des Spritzgießprozesses leisten, indem sie eine gleichmäßige Schmelzeverteilung gewährleisten und so die Qualität der produzierten Teile verbessern. (Google)

    Mir stellt sich da nun eine Frage. Wenn das Grundproblem zu wenig Länge nach den Abzweigungen ist und ich Mischelemente einbauen muss, die die notwendige Mindestlänge verlangen oder überschreiten, damit der Effekt nicht mehr eintritt, wozu brauche ich dann noch die Mischelemente? Ist wie der Hosenträger zum Gürtel. Unnütz.
    Ich habe genug Werkzeuge mit bis zu 128 Kavitäten begleitet, wo genau da nicht gespart wurde. Klappte alles wunderbar ohne Mischelemente.

    Majestic ich hatte nur die Möglichkeit mit einer Wärmebildkamera die Temperatur an den Düsenspitzen zu messen. Die war gleichmäßig in den 4 Kavitäten.

    Ich habe das Gefühl, dass das Problem eher aufgrund von Scherung im Verteiler liegen könnte.

    Hat jemand mit sowas schon mal Erfahrungen gemacht ?

    Please login to see this media element.

    Ist ja in Gewisserweise auch eine Art Mischteil, nur eben im Verteiler. Gibt es auch als Individuallösung für Heißkanalsysteme.

    Quote from 1u21

    Mir stellt sich da nun eine Frage. Wenn das Grundproblem zu wenig Länge nach den Abzweigungen ist und ich Mischelemente einbauen muss, die die notwendige Mindestlänge verlangen oder überschreiten, damit der Effekt nicht mehr eintritt, wozu brauche ich dann noch die Mischelemente?

    Wie ist denn Erfahrungsgemäß die Mindestlänge nach den Abzweigungen bei 10mm Durchmesser? Oder ist es auch vom HK-Volumen und von den anderen Wegstrecken vor den Abzweigungen/Umlenkungen abhängig?

    Quote from Dudi

    Wie ist denn Erfahrungsgemäß die Mindestlänge nach den Abzweigungen bei 10mm Durchmesser? Oder ist es auch vom HK-Volumen und von den anderen Wegstrecken vor den Abzweigungen/Umlenkungen abhängig?

    Das ist vom Volumen bzw. Durchmesser unabhängig, sondern eine reine geometrische Verhältnisgröße. Bei turbulenten Strömungen liegt die Mindestlänge nach einer Umlenkung/Abzweigung bei 5D, damit sich die Strömung wieder gleichmäßig einstellt. Dürfte auch bei laminaren Strömungen bzw. Heißkanälen gelten, weil da starke Temperaturunterschiede nicht vorliegen. Es wird etwas wärmer, aber das ist marginal. Kunststoffe reagieren aber auf die unterschiedlichen Scherraten stark, wodurch dann die eine Seite eines Rohrs eine geringe Viskosität hat, während die gegenüberliegende Seite eine höhere Viskosität hat. Wird in diesem Zustand aufgeteilt, werden diese Viskositätsunterschiede mitgenommen.

    Das kannst du überprüfen, indem du bei Werkzeugen ohne dieses Problem die Geometrie prüfst. Ich muss mir mal die Zeit nehmen und die Simulationen dazu machen.

    Hab jetzt mal die Zeit gehabt, was in der Simulation laufen zu lassen.
    Strömung startet von links oben, geht nach unten und wird dann nach rechts umgelenkt. Durchmesser sind 4mm, aber die Effekte sind von absoluten Werten im Heißkanal unabhängig. Es kommt auf das Verhältnis an.

    Please login to see this attachment.

    Was kann man da sehen?
    Links ist die Scherrate dargestellt und rechts die Temperatur zum gleichen Zeitpunkt. Eine Änderung der Scherraten ist zu sehen. Die normalisiert sich nach den erwähnten 5D vollständig. Was sich nicht vollständig normalisiert, ist die Temperatur. Die hat vor der nächsten Verzweigung noch deutliche Unterschiede bei den Temperaturen. Das teilt sich dann auch ungleichmäßig auf.
    Hat man nun einen Kunststoff, der auf Temperatur sehr gut reagiert, wird das zum großen Problem. Dann stellen sich ungleichmäßige Volumenströme zu den Kavitäten ein.

    Ein Heißkanal braucht also eine gewisse Mindestgröße, damit die Qualität nicht leidet.

    Vielen Dank für die Bemühungen und Erläuterungen :thumbs_up:

    Das könnte ja in meinem Fall wirklich die Ursache für das Problem sein. Soweit ich das beurteilen kann sind wir zudem auch weit von den angesprochenen 5D entfernt.

    Habe dich auch schon namentlich bei einem meiner verantwortlichen Kollegen erwähnt und etwas Werbung für dich gemacht:winking_face_with_tongue:

    LG

    Gerne!
    Bei diesem Problem kann man nichts mehr wirklich machen. Das Problem liegt im Heißkanal und ein neuer Heißkanal verlangt mindestens eine neue Werkzeughälfte. Da muss das Problem schon sehr groß sein.

    Danke dir! Solche Themen sind meine Stärke. Da wo alle versagen, fange ich erst an.

Participate now!

Don’t have an account yet? Register yourself now and be a part of our community!

Register Yourself Login