Hohlraum

Bei Spritzguss und Druckguss ist eine Kavität die Vertiefung oder geschlossene Kammer, die in ein Formwerkzeug eingefräst wird und in die Schmelzstoff fließt und erstarrt, um das fertige Teil zu formen. Jede Kavität erzeugt pro Zyklus ein Stück, daher macht eine Vier-Kavitäten-Form vier identische Teile jedes Mal, wenn die Presse zugeht und auswirft. Die Kavitätsgeometrie ist ein Negativbild des Teils, das du fertigen möchtest, präzise auf Toleranzen zwischen 0,005 und 0,002 Zoll, je nach Material und Anwendung.

Die Anzahl der Kavitäten im Werkzeug beeinflusst direkt die Produktionsgeschwindigkeit und die Stückkosten. Ein Einkavitäten-Werkzeug läuft langsamer, eignet sich aber für kleine Serien, Prototypen oder Teile mit komplexen Unterschnitten, die schwer sauber zu entformen sind. Mehrkavitäten-Werkzeuge, besonders solche mit 8, 16 oder 32 Kavitäten für kleine Konsumgüter, erhöhen den Ausstoß pro Zyklus drastisch, erfordern aber größere Pressen, mehr Kühlkanäle und höhere Werkzeuginvestitionen von vorne herein. Unausgewogene Kavitätsdesigns, bei denen Kavitäten unterschiedliche Größe haben oder schlecht angegossen sind, führen zu ungleichmäßiger Füllung, Druckabfall und Maßabweichungen über die Teilepopulation hinweg.

Gestaltung und Wartung

Kavitätswände müssen poliert und auf eine bestimmte Oberflächenrauhheit, gemessen in Mikroinch (Ra), bearbeitet werden, um sicherzustellen, dass Harz oder Metall glatt fließt und Teile ohne Festkleben entformen. Thermoplast-Werkzeuge zielen typischerweise auf Ra 8 bis 16 für Außenflächen ab; Aluminium-Druckguss-Kavitäten können rauer sein. Die Angussposition, wo Material in die Kavität eintritt, ist kritisch; schlechtes Angussdesign erzeugt Fließlinien, Schweißnähte, Lunkern oder eingeschlossene Luft, die die Teilefestigkeit und das Aussehen beeinträchtigen.

Im Betrieb verschleißen Kavitäten durch thermische Wechselbelastung, chemischen Angriff durch Prozessmaterial und mechanischen Verschleiß durch Auswerfer oder Untermauerungskerne. Kavitätserosion in Zink-Legierungs-Druckguss-Werkzeugen ist häufig um dünne Stellen und scharfe Ecken, wo die Metallgeschwindigkeit am höchsten ist. Regelmäßige Kavitätsprüfung mit Replikaklebeband oder CMM-Koordinatenmessung zeigt Einfallstellen, Gratlinien und Maßversatz auf; beschädigte Kavitäten werden oft von Hand poliert oder lokal geschweißt und neu aufgespritzt, um die Werkzeuglebensdauer zu verlängern.

Der Begriff Kavität gilt für Spritzguss, Pressguss, Transferguss, Blasformung und Druckguss. Ein Kern ist dagegen ein männliches Element, das innere Durchgänge oder Unterschnitte erzeugt. Zusammen bilden Kavitäten und Kerne den kompletten Werkzeugsatz, der dein Teil definiert: Endform, Oberflächengüte und Toleranzen.