Eine Füllstudie ist die systematische Untersuchung, wie ein Bauteil im Spritzguss gefüllt wird und welche Prozessfenster dafür notwendig sind. Der Begriff wird in der Praxis sowohl für reale Versuche an der Maschine als auch für virtuelle Untersuchungen in der CAE-Simulation verwendet. Ziel ist, das Füllverhalten zu verstehen, kritische Stellen im Bauteil zu identifizieren und die Auslegung von Anschnitt, Werkzeugtemperierung und Prozessparametern abzusichern.
In einer virtuellen Füllstudie werden Varianten durchgespielt, ohne dass Material und Maschinenzeit gebunden werden. Man verändert zum Beispiel die Lage des Anschnitts, das Einspritzprofil oder die Werkzeugtemperatur und bewertet den Einfluss auf Fließfront, Druckverlauf und Bindenähte. Bei einer realen Füllstudie an der Spritzgießmaschine werden ähnliche Fragestellungen mit kurzen Schussbildern, Druckkurven und Bauteilbeobachtungen untersucht. Häufig werden die Ergebnisse kombiniert, um Simulation und Realität miteinander zu plausibilisieren.
Wichtige Einflussfaktoren sind das Material, die Geometrie und die Abbildung des Werkzeugs. Dünnwandige Bereiche, lange Fließwege oder enge Querschnitte treiben den Druckbedarf hoch und erhöhen die Gefahr von Kurzschüssen. Auch die Viskosität des Materials, Feuchtegehalt und Temperaturführung wirken direkt auf die Füllbarkeit. Prozessseitig bestimmen Schmelzetemperatur, Werkzeugtemperierung, Einspritzgeschwindigkeit und Umschaltpunkt, ob die Fließfront stabil bleibt und ob die Nachdruckphase später wirksam ansetzt.
Typische Risiken, die eine Füllstudie sichtbar macht, sind ungünstige Bindenähte in Funktionsbereichen, Lufteinschlüsse durch fehlende Entlüftung und lokale Überhitzung durch hohe Scherung. Auch Oberflächenfehler wie matte Streifen, Fließlinien oder Verbrennungen lassen sich oft auf Füllbedingungen zurückführen. Bei Mehrkavitätenwerkzeugen kann eine Füllstudie außerdem zeigen, ob die Kavitäten balanciert sind oder ob einzelne Nester bevorzugt füllen, was Streuung und Ausschuss begünstigt.
Für die Planung ist sinnvoll, eine Füllstudie nicht als einmaliges Ergebnis zu verstehen, sondern als Variantenvergleich. Interessant ist, wie robust ein Konzept gegenüber Schwankungen ist, etwa bei Materialcharge oder Umgebungstemperatur. Wenn eine Füllstudie sauber dokumentiert wird, liefert sie eine technische Grundlage für Entscheidungen im Werkzeugbau und hilft, Bemusterungen zielgerichteter zu machen, statt nur iterativ „Parameter zu drehen“.
