Wie wird die Schließkraft berechnet? Schritt für Schritt, mit Beispiel

Der erste Schritt bei der Wahl der richtigen Maschine ist die Schließkraft. Zu gering gewählt, entsteht Grat; zu hoch gewählt, bedeutet das unnötigen Energieverbrauch und teure Maschinenstunden.

Grundformel

Erforderliche Schließkraft = gesamte Projektionsfläche × durchschnittlicher Kavitätsdruck

• Projektionsfläche: Der Schatten des Teils auf einer Ebene senkrecht zur Werkzeugöffnungsrichtung. Bei mehreren Kavitäten werden alle summiert; bei einem Kaltkanal wird dessen Projektionsfläche ebenfalls addiert.
• Kavitätsdruck: Der durchschnittliche Druck innerhalb der Kavität. Er variiert mit Werkstoff, Wandstärke und Fließweglänge. Bei dünnen, langen Fließwegen ist er hoch.

Einheiten sorgfältig umrechnen: Ist die Fläche in cm² und der Druck in kgf/cm² angegeben, ist das Ergebnis in kgf; durch 1000 teilen ergibt Tonnen.

Beispiel

Betrachten wir ein Gefäß mit rundem Boden: Bodendurchmesser 135 mm, eine Kavität, Heißkanal.

1. Projektionsfläche = π/4 × 13,5² ≈ 143 cm²
2. Angenommener Kavitätsdruck: 400 kgf/cm² (etwa 390 bar).
3. Öffnungskraft = 143 × 400 = 57.200 kgf ≈ 57 Tonnen
4. Sicherheitszuschlag hinzufügen (grob 10–20 %): etwa 63–69 Tonnen

Für dieses Teil reicht eine Schließkraft von 80 Tonnen; 50 Tonnen reichen auf keinen Fall.

Häufige Fehler

• Den Kavitätsdruck als konstant annehmen. Bei dünnwandigen Teilen mit langem Fließweg kann sich der Kavitätsdruck verdoppeln. Ein einziger "Erfahrungswert" passt nicht auf jede Anwendung.
• Den Kaltkanal vergessen. Bei Mehrfachwerkzeugen nimmt die Projektionsfläche des Angusssystems einen erheblichen Anteil ein.
• Nur auf die Schließkraft achten. Auch Schussvolumen (meist bevorzugt bei 20–80 % der Maschinenkapazität), Schneckendurchmesser und Säulenabstand bestimmen die Wahl.
• Beim alten Werkzeug denselben Druck erwarten. Eine verschlissene Trennebene kann bei gleicher Schließkraft Grat verursachen.

Ein praktischer Tipp

Nach der Berechnung der Schließkraft: Wenn an der Trennebene des Werkzeugs im Probelauf kein Grat auftritt, verwenden Sie nicht mehr Tonnage als nötig: Unnötige Tonnage ermüdet Werkzeug und Platten. Es ist eine gute Praxis, die Schließkraft knapp über dem niedrigsten Wert zu halten, bei dem kein Grat auftritt.

Hinweis: Die Zahlen in diesem Beitrag sind Beispiele und Näherungswerte. Den tatsächlichen Kavitätsdruck mit einem Werkzeuginnendrucksensor zu messen, ist der zuverlässigste Weg.

Der Rechner führt diese Schritte anhand von Teilegeometrie, Kavitätenzahl und Werkstoff durch und zeigt das Ergebnis zusammen mit der empfohlenen Standard-Maschinentonnage.