Wie berechnet man die Zykluszeit beim Kunststoffspritzgießen?

Die Zykluszeit ist eine der wichtigsten Kennzahlen im Kunststoffspritzguss. Sie beschreibt die gesamte Zeit, die benötigt wird, um ein fertiges Bauteil herzustellen – vom Schließen der Form bis zum Öffnen und Auswerfen des fertigen Teils. Eine optimierte Zykluszeit steigert die Produktivität, senkt die Fertigungskosten und verbessert die Auslastung der Spritzgießmaschinen.

Was ist die Zykluszeit?

Die Zykluszeit umfasst alle Prozessschritte eines Spritzgießvorgangs:

• Schließen der Form
• Einspritzen des Kunststoffs
• Nachdruckphase
• Abkühlung des Bauteils
• Öffnen der Form und Auswerfen des Bauteils

Die Gesamtzykluszeit ergibt sich aus der Summe dieser einzelnen Prozessschritte.

Welche Faktoren beeinflussen die Zykluszeit?

Bauteilkonstruktion

Die Wandstärke eines Bauteils hat einen entscheidenden Einfluss auf die Zykluszeit. Je dicker die Wand, desto länger dauert die Abkühlung. Eine gleichmäßige Wandstärke trägt dazu bei, die Kühlzeit zu verkürzen und gleichzeitig die Bauteilqualität zu verbessern.

Materialauswahl

Jeder Kunststoff besitzt unterschiedliche thermische Eigenschaften. Diese beeinflussen unter anderem die Einspritzgeschwindigkeit, die Nachdruckzeit und die notwendige Kühlzeit.

Werkzeugkonstruktion

Ein optimal ausgelegtes Spritzgießwerkzeug trägt wesentlich zur Verkürzung der Zykluszeit bei. Kühlkanäle, Anspritzpunkte, Entlüftung und die allgemeine Werkzeugkonstruktion spielen dabei eine entscheidende Rolle.

Maschineneinstellungen

Einspritzgeschwindigkeit, Druck, Werkzeugtemperatur, Schmelzetemperatur und Schließkraft müssen optimal aufeinander abgestimmt werden, um kurze Zykluszeiten bei gleichbleibend hoher Bauteilqualität zu erreichen.

Wie wird die Zykluszeit berechnet?

Die Zykluszeit lässt sich mit folgender Formel bestimmen:

Zykluszeit = Einspritzzeit + Nachdruckzeit + Kühlzeit + Zeit für Werkzeugöffnen/-schließen + Auswerfzeit

Jeder dieser Prozessschritte kann direkt an der Maschine gemessen oder bereits während der Prozessplanung abgeschätzt werden.

Möglichkeiten zur Reduzierung der Zykluszeit

Zur Optimierung der Produktionsleistung können verschiedene Maßnahmen umgesetzt werden:

• Optimierung der Werkzeugkühlung.
• Reduzierung unnötiger Wandstärken.
• Optimierung der Prozessparameter.
• Verbesserung der Werkzeugkonstruktion.
• Regelmäßige vorbeugende Wartung von Werkzeugen und Maschinen.
• Automatisierung wiederkehrender Produktionsabläufe.

Bereits eine Verkürzung der Zykluszeit um wenige Sekunden kann über große Stückzahlen hinweg erhebliche Produktivitätssteigerungen und Kosteneinsparungen ermöglichen.

Nicht nur die Zykluszeit zählt – auch der Werkzeugwechsel

Neben der Zykluszeit beeinflusst auch die Dauer des Werkzeugwechsels die Gesamtproduktivität einer Spritzgießfertigung erheblich. Lange Rüstzeiten führen zu Maschinenstillständen und reduzieren die verfügbare Produktionszeit.

Insbesondere bei kleineren Losgrößen und häufigen Produktwechseln gewinnt die Optimierung des Werkzeugwechsels zunehmend an Bedeutung. Schnellere und sicherere Werkzeugwechsel erhöhen die Maschinenverfügbarkeit und verbessern die Flexibilität der Produktion.

Wie EAS Change Systems die Produktivität steigert

EAS Change Systems entwickelt Lösungen, die Werkzeugwechsel schneller, sicherer und effizienter machen. Durch die Reduzierung der Rüstzeiten und die Vereinfachung des Werkzeughandlings können Unternehmen ihre Maschinenlaufzeiten erhöhen und die Gesamtanlageneffektivität (OEE) verbessern.

Je nach Werkzeuggröße und Produktionsanforderung bietet EAS verschiedene Lösungen an:

• Werkzeugwechseltische für einen schnellen und sicheren Transfer von Spritzgießwerkzeugen.
• Rolling Bolsters (fahrbare Werkzeugplatten) zum einfachen Ein- und Ausfahren schwerer Werkzeuge in die Spritzgießmaschine.
• Werkzeugwechselwagen für den sicheren Transport und die präzise Positionierung von Werkzeugen.
• Schnellspannsysteme, die das Spannen und Lösen der Werkzeuge erheblich beschleunigen.
• Werkzeuglager- und Handhabungssysteme, die für mehr Ordnung, Sicherheit und Effizienz im Werkzeugmanagement sorgen.

In Kombination mit einer optimierten Zykluszeit tragen diese Lösungen dazu bei, Maschinenstillstände zu reduzieren, die Produktivität zu steigern und die Fertigungskosten nachhaltig zu senken. Unternehmen profitieren von einer höheren Anlagenverfügbarkeit, einer größeren Produktionsflexibilität und einer schnelleren Amortisation ihrer Investitionen.

Durch die Kombination aus effizientem Spritzgießprozess und optimiertem Werkzeugwechsel unterstützt EAS Change Systems Kunststoffverarbeiter dabei, ihre Produktion wirtschaftlicher, sicherer und wettbewerbsfähiger zu gestalten.