Beim Blasformen entstehen die Teile durch das Einbringen von Druckluft, die das heiße Material von innen gegen die Form drückt. Die Teile werden dann lediglich an der Formwand mittels Kaltwasser gekühlt. Die so entstehende Temperaturdifferenz zwischen Innen- und Außenwand der Teile führt nicht nur zu Materialspannungen. Vielmehr wird auch Wärmeabfuhr verlangsamt, da diese ausschließlich über die Außenwand der geformten Teile erfolgt. Für wesentliche Verbesserungen sorgen hier die Internal Air Cooling Systems (IACS) von Wittmann.
Bei dieser Technologie führt die zusätzliche Innenwand-Kühlung der Teile, die mit kalter Druckluft erzielt wird, in der Regel zu einer Produktionssteigerung von mindestens 15 %. Meistens sind jedoch noch weitaus bessere Werte zu erzielen. Die deutliche Reduktion von Materialspannungen erlaubt darüber hinaus eine Materialeinsparung von bis zu 10 % des Produktgewichts, wobei das Fertigteil immer noch die auch schon zuvor durchgeführten Dichtheits-, Fall- und Belastungsprüfungen besteht. Die Amortisationszeit für ein solches Internal Air Cooling System liegt erfahrungsgemäß bei deutlich unter einem Jahr.
Wesentlicher Betsandteil eines solchen Systems zur internen Formenkühlung ist das Druckluftkühlgerät. Dafür stellt Wittmann den Blow Molding Booster (BMB), der für eine Drucklufttemperatur von etwa 5 °C sorgt, oder alternativ den Blow Air Chiller (BAC) zur Verfügung, der die Druckluft auf etwa -35 °C abkühlt. Speziell entwickelte Blasventilblöcke (BVB) steuern über eine Kontrollbox sowohl den Fluss der Druckluft durch einen Blasdorn in das Innere des Produkts als auch ̶ über eine kontrollierte Entlüftung ̶ den anschließenden Abfluss der Druckluft aus dem Produkt heraus. Für jedes einzelne Produkt muss eigens ein spezieller Blasdorn entwickelt werden. Denn die jeweils präzise vorzunehmende unterschiedliche Luftverteilung im Innern des jeweiligen Produkts spielt eine immens wichtige Rolle, ebenso wie das jeweils richtige Verhältnis von Zu- und Abluft.
Produktionssteigerung über 50 % möglich
Die Systeme zur internen Formenkühlung (IACS) erhöhen die Produktivität des Blasformprozesses. (Bilder: Wittmann)
Der Blow Molding Booster (BMB) ist kompakt, kostengünstig, wartungsfrei und bezüglich der Qualität der Druckluft sehr unkompliziert. Die Luftaustrittstemperatur liegt stets über dem Gefrierbereich, wodurch keine aufwändige Trocknung der Druckluft nötig ist und sich die Frage nach einem hierfür zu verwendenden Öl erübrigt. Wichtig ist lediglich, dass die Druckluft zwischen 6 bis 15 bar aufweist und ausreichend gefiltertes Kaltwasser mit maximal 15 °C zur Verfügung gestellt wird. Blow Molding Booster sind in drei verschiedenen Größen für Druckluftmengen zwischen 160 und 600 Nm³/h erhältlich und erzielen in der Regel eine Produktionssteigerung zwischen 10 und 35 %. Die kompakte Bauweise dieser Geräte erlaubt in den meisten Fällen eine direkte Installation auf der Produktionsmaschine.
Der Blow Air Chiller (BAC) ist weitaus komplexer aufgebaut und verlangt eine Druckluftqualität mit einem Druck zwischen 7 und 15 bar, einem Restölgehalt von 0,01 mg/m³ und einem Drucktaupunkt von 5 °C bei 7 bar oder niedriger. Von Zeit zu Zeit ist auch das hier zum Einsatz kommende Molekularsieb einer Wartung zu unterziehen. Dieser Aufwand wird mit Produktionszuwächsen von 15 bis über 50 % belohnt. In manchen Fällen konnte sogar eine Verkürzung der Blas- und Entlüftungszeit auf ein Drittel des ursprünglichen Werts erzielt werden. Bei den Geräten wird die verwendete Druckluft durch den internen Pressure Air Dryer (PAD) geführt. Dieser ist mit einem Molekularsieb ausgestattet, das sich einfach durch den Einsatz trockener Druckluft regeneriert. Der Taupunkt der Prozessluft wird unter -40 °C abgesenkt, damit sich im System kein Eis bilden kann. Die Die Blasventilblöcke, die die Abläufe steuern, sind für den Einsatz bei derart niedrigen Temperaturen ausgelegt. Auch für den Betrieb des BAC wird Kaltwasser mit maximal 15 °C benötigt – bei einem Druck von 3 bis 8 bar. Die Blow Air Chiller verfügen über den am Gerät eingebauten FIT-Regler, ein Steuerungsdisplay, auf dem die Prozessvisualisierung erfolgt und über das auf alle relevanten Gerätedaten zugegriffen werden kann. Hier besteht auch die Möglichkeit, Daten zu speichern und über spezielle Steuerungsfunktionen an andere Verarbeitungsmaschinen weiterzugeben.
