Krauss Maffei zeigt auf der Fakuma geschäumtes Bauteil mit partieller IML-Dekorierung

Das Unternehmen hat für Mucell die neue Schnecke HPS-Physical-Foaming mit längerem Dreizonenbereich geschaffen, die für alle Kunststoffe – mit und ohne Faserverstärkung – universell einsetzbar ist und über eine bis zu 30 % gesteigerte Plastifizierleistung verfügt. Dadurch wird es möglich, kleinere Schneckendurchmesser als bisher zu wählen, wodurch Invest und Betriebskosten für die Plastifiziereinheit deutlich sinken, oder mit gleicher Schneckengröße mehr Ausstoß zu generieren.  

Durch die Entwicklungsarbeit verfügt das Unternehmen über eine hohe Expertise hinsichtlich aller auf dem Markt befindlichen Mucell-Schneckendesigns und konnte mit Hilfe eines modularen Systems Varianten der vorderen und mittleren Rückstromsperren sowie eingängige und zweigängigen Dreizonenbereiche testen. Auch die Maschinenfunktion
APC-Plus wurde weiterentwickelt und kommt nun erstmals bei gasbeladener Schmelze zum Einsatz. Diese verschiebt von Schuss zu Schuss den Umschaltpunkt und das Nachdruckprofil aufgrund der ermittelten Schmelzeviskosität. Das Ergebnis sind gewichtskonstante Bauteile.  

Die Messeanwendung, ein Ablagetisch für LKW und Nutzfahrzeuge, sorgt für einige weitere technische Highlights, die zeigen, dass physikalisches Schäumen auch für Bereiche interessant ist, die man bisher vielleicht weniger im Auge hatte. Dafür arbeitete ein ganzes Team von Projektpartnern zusammen. Es beginnt bei der Oberflächendekorierung per In-Mold-Labelling, für die Isosport, Eisenstadt, Österreich, eine geeignete Folie lieferte, die Blasenbildung durch den ausgasenden Stickstoff vermeidet.  
Für das Werkzeug brachte Wirth Werkzeugbau, Helmbrechts seine Kompetenz ein, etwa beim Öffnungshub, mit dem man höchstmögliche Schäumgrade erzielt. Bei Werkzeugen für Mucell ist die präzise Kühlung besonders wichtig, um den sogenannten Post-Blow-Effekt zu vermeiden. Dabei treten – wenn die Schmelze im Bauteilinneren noch zu heiß ist – nachträglich Blasen an die Oberflächen und machen das Teil unbrauchbar. Bei der Messeanwendung sorgen spezielle Werkzeugkühlkanäle für eine gleichmäßige Kühlung an der Oberfläche – ohne Variothermie – und vermeiden sicher Hot-Spots.  

Neben der Kühlung trägt die Narbung der Firma Reichle, Bissingen/Teck, entscheidend dazu bei, perfekte Sichtflächen an den geschäumten Bauteilen zu erzielen. Voraussetzung für die schlierenfreie Optik ist auch ein geeignetes Material. Partner Lyondell Basel verfügt über viel Erfahrung mit Polyolefinen im Sichtbereich geschäumter Bauteile.  
Zusätzlich zur Kühlung im Werkzeug braucht es ein effizientes maschinenseitiges Temperiersystem, das Jurke Engineering bereitstellt.  Orca misst die Durchflussgeschwindigkeit und -menge per Ultraschall – von außen und ohne Kontakt zum Medium. Durch die präzise Temperaturführung wird die Zykluszeit optimiert.
Von Partner Trexel kommt die Dosieranlage, die zu 100 % in die MC6-Steuerung integriert ist und somit eine sehr einfache und übersichtliche Handhabe garantiert. Im Bedarfsfall werden auch Satelliten-Lösungen angeboten, die es ermöglichen, mit einem Kompressor mehrere Maschinen – alle vollintegriert – mit dem nötigen Gas zu versorgen.  

Ein LRX-150-Linearroboter von Krauss Maffei entnimmt den Folienrohling aus einer Schublade, in der vier verschiedene Folientypen bereitgestellt werden können. Anschließend legt der Roboter die ausgewählte Folie auf der Reinigungsstation ab, wo mithilfe einer Reinigungsbürste des Partners Wandres, Stegen, und dem dazu passenden Absaugsystem von Esta, Senden, alle Partikel und Verunreinigungen entfernt werden. Parallel zum Reinigungsprozess führt der Robotergreifer eine Drehung aus, sodass saubere Sauger die gereinigte Folie wieder aufnehmen.  
Danach wird mit dem Etagengreifer die Folie in das Werkzeug eingelegt und das Fertigteil entnommen. Nach dieser Entnahme erfolgt nun die Handshake-Übergabe an einen zweiten Roboter für eine Schaumstrukturprüfung des Bauteils durch ein Kontrollsystem der Firma Teratonics, Orsay, Frankreich. Es ermöglicht insbesondere, die kompakte Randschicht und die räumliche Verteilung des Mucell-Schaums im Inneren des Bauteils darzustellen und die blasenfreie Herstellung zu erfassen. Nach Abschluss dieser Prüfung wird das Bauteil auf ein Transportband abgelegt und aus der Automationsanlage gefördert.

Sämtliche Daten zum Spritzprozess und zur Strukturprüfung werden dabei Schuss für Schuss vom Easy-Trace-2.0-System gesammelt und auf einem Bildschirm angezeigt. Zusätzlich erscheint ein QR-Code, unter dem alle Prozessparameter für dieses individuelle Bauteil abgelegt sind. Das System agiert dabei als Schnittstellensystem, welches sämtliche Daten aller Prozessteilnehmer sammelt und als Dolmetscher für kundenseitig vorhandene MES- oder ERP Systeme wirkt.  
Mucell bietet vielfältige Möglichkeiten um den CO2-Fußbadruck durch Einsparungen bei Material und Energie zu reduzieren. Anhand der Messeanwendung wird deutlich, dass dies auch bei anspruchsvollen Sichtteilen gelingt.    

Fakuma 2023:
Halle A7, Stand 7303

Quelle: Krauss Maffei