Fertige Bodenplatte mit Metalleinlegeteil und Gewindebuchsen (Bildquelle: alle Günther Heisskanaltechnik)

Fertige Bodenplatte mit Metalleinlegeteil und Gewindebuchsen (Bildquelle: alle Günther Heisskanaltechnik)

Die Firma Lanker in Montlingen, Schweiz, beschäftigt sich bereits seit über 70 Jahren mit der Herstellung von Kunststoffteilen. Das Familienunternehmen im Kanton St. Gallen hat sich in den letzten Jahrzehnten zu einem Spezialisten für Präzisionsspritzguss entwickelt. Mit einem Lagersortiment von über 1.000 verschiedenen Artikeln ist Lanker der größte Schweizer Hersteller und Anbieter von Norm-Bedienteilen. Gemeinsam mit Kunden werden anwenderspezifische Produktionsverfahren initiiert. Für die 25 eigenen Spritzgießmaschinen bauen die Lanker-Experten regelmäßig selbst die benötigten Werkzeuge.

Eine Spezialität des Unternehmens ist die Produktion von Kunststoffteilen mit integrierten Metallelementen. So produziert Lanker eine Bodenplatte für Vakuum-Messgeräte mit einem Materialvolumen von 25 cm3. Der Artikel wird aus PPS GF40 Fortron hergestellt und mit einem Metalleinlegeteil sowie drei Gewindebuchsen aus Messing ergänzt. Um die notwendige Präzision hinsichtlich der Oberflächenqualität zu erreichen und die drei „Dome“, die Ummantelungen der Gewindebuchsen, zu fertigen, muss der Artikel dreimal angespritzt werden, was bei dieser Anwendung eine Herausforderung darstellt. Lanker beabsichtigte, den Produktionsprozess zu beschleunigen sowie den Ausschuss und die Wartungshäufigkeit der Werkzeuge zu verringern, weshalb die Produktion von Kalt- auf Heißkanaltechnik umgestellt werden sollte.

„Eine wichtige Voraussetzung für die Umstellung auf Heißkanaltechnik war, dass das neue System in den sehr begrenzten Einbauraum unserer Werkzeuge integriert werden kann“, erklärt Beat Hutter, Technischer Leiter von Lanker. „Nach eingehender Marktanalyse kam für diese Aufgabe daher nur Günther Heisskanaltechnik infrage. Denn nur mit der platzsparenden Blue-Flow-Technik, die ausschließlich Günther anbietet, können die entscheidenden Millimeter gewonnen werden, auf die es schließlich ankommt.“ Dabei ging es in dem aktuellen Fall um den Umbau eines 3-Platten-Werkzeugs, bei dem eine Hochtemperaturanwendung mit dem sehr anspruchsvollen Kunststoff PPS (Polyphenylensulfid) realisiert werden musste, weil die Innentemperatur des Vakuum-Messgeräts im Einsatz bei über 100 °C liegt.

PPS ist ein teilkristalliner Kunststoff, der sich durch sehr hohe Wärmeformbeständigkeiten sowie eine hohe Chemikalienbeständigkeit und Steifigkeit auszeichnet. Beim Spritzgießen wird PPS mit Massetemperaturen im Bereich von 315 bis 370 °C und mit Werkzeugtemperaturen im Bereich von 25 bis 200 °C verarbeitet. Oberhalb einer Werkzeugtemperatur von 120 °C wird die Formteiloberfläche glatt und glänzend, bei 140 °C wird die höchste Zähigkeit erreicht. Da PPS eine sehr geringe Schmelzviskosität aufweist, gehören auch die gefüllten Typen zu den leichtfließenden Formmassen und es können geringe Wanddicken gespritzt werden.

Bodenplatte im Produktionsprozess

Bodenplatte im Produktionsprozess

Die hessischen Heißkanal-Spezialisten erkannten schnell, welche Technik ihr Kunde Lanker benötigt. Für den Präzisionsspritzguss mit PPS GF40 wurde das 3-fach-Heißkanalsystem mit der Düse 3STF50 installiert. Dank der raumsparenden Blue-Flow-Heizung mit einem Schaftdurchmesser von nur 12 mm war es leicht möglich, mit dem geringen verfügbaren Raum im Werkzeug auszukommen. Die verschleißgeschützte Wärmeleitspitze sorgt nun für einen weitgehend wartungsfreien Betrieb. „Die Blue-Flow-Düse setzt neue Maßstäbe bei qualitativ hochwertigen Anwendungen“, erklärt Horst-Werner Bremmer, Leiter Anwendungstechnische Beratung und Vertrieb bei Günther Heisskanaltechnik. „Durch die Dickschichtheizung werden ein besonders schlanker Düsenaufbau und eine homogene Temperaturführung möglich.“

Durch diese Technologie wird die Heizleistungsverteilung  genau für die jeweilige Düsenlänge ausgelegt. Da der Kunststoff im Materialrohr auf diese Weise thermisch kaum belastet wird, sind die physikalischen Eigenschaften des Endproduktes am Ende so wie gewünscht. Die homogene Temperaturführung im Materialrohr hat zusätzlich deutlich energiesparende Wirkung. Die Kombination der Heizung mit dem patentierten zweigeteilten Düsenschaft ermöglicht für technische Anwendungen Energieeinsparungen von bis zu 50 Prozent im Vergleich zu herkömmlichen Heißkanaldüsen.

„Dieses Heißkanalsystem hat unsere Erwartungen übertroffen“, betont Firmenchef Thomas Lanker. „Mit der neuen Technik konnten wir die Ausschussrate auf kaum noch spürbare 1 bis 2 Prozent reduzieren und eine sehr gute Abrissqualität erreichen. Dazu wurde die Zykluszeit um ein Drittel verkürzt – und das inklusive Einlegevorgang. Durch die deutliche Reduzierung unseres Energieverbrauchs haben wir zugleich etwas für unser Budget und die Umwelt getan.“ Bei Lanker entschied man sich aufgrund der positiven Erfahrungen, weitere Produktionslinien auf das Blue-Flow-System umzustellen.

 

Fakuma: Günther Heisskanaltechnik: Halle/Stand A2/2207

 

Über den Autor

Horst-Werner Bremmer

ist Leiter Anwendungstechnische Beratung und Vertrieb bei Günther Heisskanaltechnik in Frankenberg (Eder).