Moderne Werkzeug-Technologie im Fokus der Messebesucher. Das Bild zeigt ein Heißkanal-System der Fusion Serie G2 von Mold Masters/Milacron, Cinncinati, USA, das insbesondere für die Fertigung von großen Automobil-Komponenten eingesetzt wird. Durch das Hinzufügen zweier neuer Düsen-Typen erweitert sich der Einsatzbereich des Heißkanals jetzt auf den Schussgewichte-Bereich von 15 g bis 5.000 g. (Bildquelle: Ralf Mayer/Redaktion Plastverarbeiter)

Moderne Werkzeug-Technologie im Fokus der Messebesucher. Das Bild zeigt ein Heißkanal-System der Fusion Serie G2 von Mold Masters/Milacron, Cinncinati, USA, das insbesondere für die Fertigung von großen Automobil-Komponenten eingesetzt wird. Durch das Hinzufügen zweier neuer Düsen-Typen erweitert sich der Einsatzbereich des Heißkanals jetzt auf den Schussgewichte-Bereich von 15 g bis 5.000 g. (Bildquelle: Ralf Mayer/Redaktion Plastverarbeiter)

Spritzgießnahe Automation und automatisierte Werkzeuge mit hoher Kavitätenzahl sind für den Formenbauer Zahoransky, Freiburg, zu einem zunehmend wichtigen Wachstumsfeld geworden. Zudem wollen sich die Schwarzwälder verstärkt auf Medizintechnik und hybride Bauteile ausrichten. In diesem Sinne ist Zahoransky eine strategische Kooperation mit Waldorf Technik, Engen, eingegangen – das Unternehmen ist Spezialist für automatisierte Entnahmesysteme und gehört mittlerweile der Hahn Group an. Das erste gemeinsame Projekt war am Fakuma-Stand von Sumitomo in Aktion zu sehen: In einem 32-Kavitäten-Werkzeug von Zahoransky wurden Pipettenspitzen in einer rekordverdächtigen Zykluszeit von 4,5 Sekunden Pipettenspitzen gespritzt. Mit der Vario TIP Technologie von Waldorf wurden die Spritzlinge aus dem Werkzeug entnommen und gruppenweise in Racks abgelegt. Auf diese Weise wurden alle 18 Sekunden 96 Pipettenspitzen aus der als Reinraum gekapselten Schließeinheit ausgeschleust. Zum Gelingen der imposanten Demonstration trug nicht zuletzt ein Heißkanalsystem von Ewikon, Frankenberg, bei.

Neue Lösungen für die LSR-Verarbeitung

Eine weitere Partnerschaft soll es Zahoransky ermöglichen, verstärkt auch Werkzeuge für die Mehrkomponenten-Fertigung mit Silikon-Komponenten zu realisieren. Im Rahmen dieser Kooperation liefert die Firma Edegs Formenbau, Freiberg am Neckar, ihr Knowhow zur Konstruktion der Werkzeugeinsätze ebenso wie den Kaltkanal-Verteiler mit Nadelverschlussdüsen und das Silikon-Spritzgießaggregat. Das erste Pilotprojekt der beiden Partner konnten die Fakuma-Besucher am Stand von Zahoransky live begutachten. Auf einer Allrounder-Maschine von Arburg wurden in einem 2K-Werkzeug mit zwei Kavitäten Verpackungsdosen gefertigt. Dabei bestand der Grundkörper aus glasfaserverstärktem (30 Prozent) PBT, während die zweite Komponente mit Flüssigsilikon-Kautschuk aufgespritzt wurde.

Apropos Flüssigsilikon (LSR): Die neue Kaltkanaltechnik von Ewikon erfreute sich eines hohen Besucher-Interesses, wie am Fakuma-Stand des Frankenberger Unternehmens zu hören war. Das Kaltkanalsystem Coolshot verarbeitet unterschiedlichste LSR-Typen, wobei die von Ewikon für Heißkanäle entwickelte Elektro-Nadelverschlusstechnik eine Schlüsselrolle spielt (siehe Plastverarbeiter Ausgabe 9/18). Das Unternehmen präsentierte in Friedrichshafen zudem Smartcontrol. Die platzsparende Prozessüberwachungs- und Diagnoseeinheit für Heißkanalwerkzeuge überwacht, analysiert und protokolliert relevante Parameter über die gesamte Lebensdauer des Werkzeuges. Die Daten können über WLAN, Bluetooth, Ethernet oder USB ausgelesen werden; im Störfall ist auch eine schnelle Ferndiagnose durch Ewikon möglich.

Prozesssicheres Spritzgießen in Werkzeugen mit sehr hoher Kavitätenzahl ist eine weitere Herausforderung, der sich Heißkanal-Hersteller stellen. Incoe, Rödermark, hat daher sein Direct-Flo (DF) Heißkanalprogramm um eine extrem schlanke Düse erweitert: Die Slim DF 8-Düse weist einen Außendurchmesser von nur 19,8 mm auf. Damit lassen sich in Multikavitäten-Werkzeugen minimale Düsenabstände von 27,5 mm  realisieren. Auch diese superschlanken Düsen werden nach dem leckagefreien Installationskonzept des Herstellers in den Verteiler eingeschraubt. Wie bereits die Slim DF 5- basiert auch die DF 8-Düse auf der SBH-Heizung. Die wechselbare Einzonenheizung mit stark reduzierten Außenmaßen  wurde speziell für Anwendungen mit engen Nestabständen entwickelt. Sie besitzt einen leicht austauschbaren Thermofühler, neben dem bereits eine zweite Nut für einen Ersatzthermofühler vorgesehen ist.

Das XS Linearsystem erweitert die Möglichkeiten der seitlichen Heißkanal-Einspritzung. Im Bild die Singleblock-Ausführung. (Bildquelle: Witosa)

Das XS Linearsystem erweitert die Möglichkeiten der seitlichen Heißkanal-Einspritzung. Im Bild die Singleblock-Ausführung. (Bildquelle: Witosa)

Mit dem XS Linearsystem stellte Witosa, Wangerhausen, eine neue Lösung für die seitliche Anspritzung von engen Nestabständen vor. Die neuen Heißkanäle sind als Singleblock (für Werkzeuge mit zwei bis acht Kavitäten) und als Multiblock (ab acht Kavitäten) erhältlich. Sie erweitern laut Hersteller die Möglichkeiten der seitlichen Einspritzung, die bisher bei der Fertigung von Kleinbauteilen (0,1 bis 3 g) mit technischen Werkstoffen und geringem Bauraum an Grenzen stieß. Der Singleblock ermöglicht Nestabstände von 15 mm bis 45 mm und einen Spitzenabstand der gegenüberliegenden Spitzen von mindestens 62 mm. Der Multiblock ist für Nestabstände von 15 mm und einen Spitzenabstand von mindestens 62 mm ausgelegt. Die Düsen sind mit dem Verteiler leckagesicher verschraubt und können maximal 15 Gramm Schussgewicht je Düse realisieren. Für einen thermisch ausgewogenen Schmelzeverlauf sorgen eine separate Heizung Thermofühler an jeder Düse.

Heißkanäle als Schlüsselfaktor der Prozesssteuerung

Werkzeuge im Allgemeinen und Heißkanäle im Speziellen werden zunehmend zu Schlüsselelementen einer integrierenden Prozesskontrolle und –steuerung. Hierzu wurden auf der Fakuma verschiedene Weiterentwicklungen gezeigt, die unter anderem zum Ziel haben, den Einfluss von Viskositätsschwankungen in der Schmelze einzudämmen und somit unakzeptable Oberflächenfehler im Bauteil zu vermeiden. Synventive, Bensheim, hat die neue Version seiner hydraulischen Nadelverschluss-Steuerung Synflow nun zur Serienreife entwickelt. Bereits die Vorgängerversion ermöglichte es, beim sequenziellen oder Kaskaden-Spritzgießen die Öffnungsgeschwindigkeiten für definierte Hublängen an jeder Nadelverschlussdüse einzeln einzustellen. Dabei bewegt sich jede Nadel mit zwei Geschwindigkeiten – langsames Öffnen und volle Geschwindigkeit beim Schließen. Auf diese Weise lassen sich plötzliche Schmelzefront-Beschleunigungen und  -Stagnationen an der Düse vermeiden. Die neue Version Synflow 3  stellt weitere Optionen für noch differenziertere Nadelbewegungen zur Verfügung, wie etwa nur teilweises Öffnen der Nadel (Balancierungs-Kontrolle) oder kurzzeitiges Schließen der Nadel während des Zyklus und anschließendes Öffnen mit reduzierten Hub (differenzielle Nachdruckkontrolle). Letztere Option bewirkt einen reduzierten Nachfülldruck der Düsen, was Überfüllungsproblemen vor allem bei sequenziell gefüllten Bauteilen mit unterschiedlichen Wandstärken vorbeugt.

HRS Flow, San Polo die Piave, Italien, präsentierte in Friedrichshafen neue Anwendungen für sein Nadelverschluss-Steuerungssystem FlexFlow. Als integrierte Gesamtlösung wurde ein neues Drei-Kavitäten-Familienwerkzeug vorgestellt, das drei Sichtteile eines Türmoduls für den Fahrzeug-Innenraum in einem Schuss fertigt. Durch die servoelektrische Steuerung jeder einzelnen Nadel lassen sich deren Position und Geschwindigkeit regeln, um die Drücke, Fließgeschwindigkeiten und Volumen der Schmelze in allen drei Kavitäten zu optimieren. Dem beim Kaskadenspritzgießen häufig auftretenden Problem des Druckabfalls in den Düsen wird so entgegengewirkt. Zusammen mit der Möglichkeit, den Druck auch noch während der Nachspritzphase zu regeln, lässt sich in jeder Kavität exakt die gewünschte Schrumpfung erreichen. In der Interieur-Anwendung entstehen so fein genarbte Oberflächen, die frei von Drucklinien und Fleißmarkierungen sind, obwohl sich die drei Bauteile geometrisch stark unterscheiden. Das Familienwerkzeug ist für die Verarbeitung von PP und ABS konzipiert und soll HRS-Kunden nach der Messe für Versuche mit eigenen Materialien zur Verfügung stehen. Eine neue Lösung hält HRS zudem für den Bau möglichst niedriger Etagenwerkzeuge bereit, in denen große Bauteile auch auf kleineren Spritzgießmaschinen gefertigt werden können: Bei der Compact-Stack-Tool-Technik sind die Zylinder nicht in einer Linie, sondern seitlich zur Nadelverschlussdüse angeordnet. Die Übertragung der Bewegung vom Zylinder auf die Nadel erfolgt über Kipphebel.

Sicheres Handling von Kleinstbauteilen

Das Micro System ermöglicht die Aufnahme und Ablage auch kleinster Bauteile. (Bildquelle: Ralf Mayer/Redaktion Plastverarbeiter)

Das Micro System ermöglicht die Aufnahme und Ablage auch kleinster Bauteile. (Bildquelle: Ralf Mayer/Redaktion Plastverarbeiter)

Die automatische Entnahme von sehr kleinen Spritzgussteilen aus Werkzeugen mit geringen Abmessungen stellt für viele Spritzgießer eine besondere Herausforderung dar, weshalb −notgedrungen – häufig noch Fallteile in aufwendiger Weise manuell gehandhabt werden müssen. Abhilfe bietet jetzt ASS Maschinenbau, Overath, mit der kompakten und leichten Micro-System-Plattform. Deren Handling-Komponenten können auch Kleinstteile auf engem Raum aufnehmen und sauber abgelegen. Das modulare System baut auf einem L-Profil auf und ist für die Installation in kleinen Spritzgießmaschinen und kleinen Linear-Handlings konzipiert.

 

 

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Über den Autor

Ralf Mayer

ist Chefredakteur Plastverarbeiter.

ralf.mayer@huethig.de