Verunreinigter Bauteilbereich aufgrund von Ablagerungen im Werkzeug.

Verunreinigter Bauteilbereich aufgrund von Ablagerungen im Werkzeug. (Bild: Chem-Trend)

Die Produktion hochwertiger Teile – oft für namhafte Hersteller – ist das Tagesgeschäft von Kunststoffverarbeitern. Im Standardgeschäft wird in der Produktion nicht selten auf die Formen der Auftraggeber zurückgegriffen. Dabei ist es unabdingbar, das zur Verfügung gestellte Werkzeug pfleglich zu behandeln. Sofern Schäden auftreten, leidet die Reputation des verarbeitenden Unternehmens. Aber nicht nur das: Der Wettbewerbsdruck zwingt Thermoplastverarbeiter zu maximaler Effizienz. Hinzu kommen stetig steigende Qualitätsstandards. Die Lieferung einwandfreier sowie hochwertiger Teile muss gewährleistet sein.

 

Kleine Ursache, große Wirkung

Dabei steckt der Teufel häufig in der Form. Bei der Thermoplastverarbeitung können kleine Mengen des Polymers, der Additive und der Pigmente auf der Kavitätenoberfläche zurückbleiben. Mit der Zeit entstehen so Ablagerungen, die sich auch auf die Oberflächenqualität der Teile auswirken. Es droht eine Zunahme an Ausschuss – und somit ein hohes ökonomisches Risiko. Schon wenige mangelhafte Teile können sich auf eine ganze Charge auswirken. Haben Teile sichtbare Mängel, müssen sie fast immer aussortiert werden – die negativen Folgen im Hinblick auf die Produktionseffizienz liegen auf der Hand. Wird die Charge dennoch ausgeliefert, drohen Konsequenzen wie Reklamationen oder eine schlechtere Lieferantenbewertung. Im schlimmsten Fall ist die Kundenbeziehung in Gefahr.

Dabei ist die Bildung von Rückständen ein langsamer und stetiger Vorgang, der keineswegs immer synchron verläuft. So neigen bestimmte Polymere, Zusatzstoffe und Pigmente bei langen Produktionszyklen stärker zu Ablagerungen, andere weniger. Polyamide, PVC, Ace-tale und zahlreiche andere Stoffe sammeln sich beispielsweise vermehrt an. Polyolefine hingegen hinterlassen Wachs und eingeschlossene Pigmente auf Hohlraumoberflächen.

Auf das Bauteil übergegangene Formbeläge, die durch den Reiniger gelöst worden waren.
Auf das Bauteil übergegangene Formbeläge, die durch den Reiniger gelöst worden waren. (Bild: Chem-Trend)

Die Auswirkungen der entstehenden Ablagerungen können ebenfalls sehr unterschiedlich sein. Allerdings sind sie in vielen Fällen durchaus gravierend und zudem nur schwer feststellbar:

  • Noch vergleichsweise einfach ist das Überprüfen auf Bindenähte, Blasen und Oberflächenfehler. Diese kann direkt an der Maschine erfolgen und das zeitnah.
  • Teilweise verstopfte Entlüftungen wie Entlüftungsstifte sind unter Umständen bereits deutlich schwieriger ausfindig zu machen, wenn sie beispielsweisedas Füllen der Kavität beinträchtigen.
  • Auf strukturiertem Oberflächen ist ein zunehmender Oberflächenglanz oft schwer zu erkennen.

Die Durchführung regelmäßiger Wartungszyklen ist notwendig, um Teileausschuss zu vermeiden. Dabei kann die Länge eines Wartungszyklus – abhängig von der Formkomplexität – sehr unterschiedlich sein.

Doch die Frage, wie die Wartung abläuft, ist keineswegs banal. Die Qualitätsunterschiede werden erst hier in letzter Konsequenz virulent. Um die unvermeidlichen und häufig erheblichen Wartungskosten sowie Stillstandzeiten zu reduzieren, ist das regelmäßige Verwenden von Formenreinigern zu empfehlen. Von Vorteil ist dabei, dass Kunststoffverarbeiter bereits mit geringer Produktmenge und Zeitaufwand von nur wenigen Minuten für eine regelmäßige Reinigung der Formkavitäten viel Geld, Zeit und Ausschuss sparen können.

Bauteil nach der Reinigung mit einwandfreier Oberfläche.
Bauteil nach der Reinigung mit einwandfreier Oberfläche. (Bild: Chem-Trend)

Mehrwert durch vorbeugende Wartung

Für einen Formteilhersteller stellte sich die Produktion eines 1,6 kg schweren Teils aus flammgeschütztem PC-ABS als äußerst herausfordernd heraus. Es resultierte daraus eine Reihe von Problemen mit dem Erscheinungsbild kritischer Bereiche. Im Zusammenhang mit einer langen Zyklusdauer von 55 s war das Herstellen perfekter Sichtteile wichtig.

Äußerst sorgfältig erfolgte der Umgang mit der Form, denn schon eine einfache Berührung mit den Händen konnte die Notwendigkeit eines aufwendigen Polierens des Werkzeugs zur Folge haben. Zudem waren hierbei weder abrasive noch manuelle Reinigungsmethoden erlaubt, war doch die Oberflächentextur dieser großen Form äußerst empfindlich. Die einzig zulässige Reinigungsmethode war die Reinigung der Hohlräume im Werkzeugraum. Allerdings fielen für jede Überholung rund zwei Arbeitstage an, sodass sich die anfallenden Kosten auf rund 3.000 Euro beliefen. Hinzu kam die Erfordernis einer regelmäßigen Wiederholung: Bedingt durch starke Ablagerungen auf der Form war alle zwei Wochen eine entsprechend aufwendige Überholung nötig.

Der Einsatz von Formreinigern kann die Wartungsintervalle von Werkzeugen verlängern.
Der Einsatz von Formreinigern kann die Wartungsintervalle von Werkzeugen verlängern. (Bild: alle Chem-Trend)

Gefragt war eine Lösung, um den Reinigungsprozess deutlich zu beschleunigen und zu vereinfachen. Um dies zu ermöglichen, entschloss sich der Hersteller von Formteilen, den organischen Formenreiniger Lusin MC1718 von Chem-Trend, Maisach Gernlinden, einzusetzen. Dieser wurde in der Mitte des Produktionslaufs, also am Ende des halbmanuellen Zyklus, zunächst testweise direkt auf den beweglichen Teil der Form (Sichthälfte) aufgesprüht. Nach einer Reaktionszeit von etwa 30 s startete die Maschine erneut im halbautomatischen Modus. Schnell zeigte sich, dass dies auf Anhieb gut funktionieren sollte: Bereits mit den nächsten fünf Spritzgussteilen wurden alle Ablagerungen aus dem Hohlraum entfernt. Auf diesen Ausschussteilen befand sich eine zusätzliche Schicht aus den entfernten Ablagerungen. Somit ermöglichte diese Methode mittels eines Formenreinigers die berührungslose Reinigung der Hohlraumoberfläche. Für den Produktionsleiter und den Geschäftsführer, die bereits sehr viel Geld für die Reparatur von Schäden oder zerkratzten Werkzeugen ausgegeben hatten, war dies ein wichtiger Aspekt.

Wartungsintervall verdreifacht

Die Bewertung der Produktleistung ist über einen längeren Zeitraum hinweg erfolgt. Pro Schicht wurde dabei eine Wartungsreinigung durchgeführt. Während der Produktion wurde ein Plan zur präventiven Wartung mit einer geringen Menge des Formreinigers zum Bedecken beider Seiten der Kavität umgesetzt. In der Folge wurde die Maschine nach einer Einwirkzeit des Reinigers von etwa 30 s erneut gestartet und die beiden ersten Teile aussortiert. Der aufwendige Werkzeugüberholungszy­klus konnte mithilfe dieser Methode schließlich von zwei auf sechs Wochen verlängert werden.      

 

Halle/Stand: A5/5225

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