Wie helfen neue Schäumtechniken bei der Ressourcenschonung?

Mit dem neuen Spritzschäumverfahren Deckerform Poly Foam X setzt Deckerform, Aichach, auf Dünnwandtechnologie in Kombination mit geschäumten Rezyklat, und das Open Source. Das Deckerform Poly Foam X Verfahren funktioniert wie folgt: ein sehr dünnwandiges Vollmaterial-Spritzgießteil wird chemisch oder physikalisch hinterschäumt. „Der Clou unserer Lösung ist, dass wir das alles in einem einzigen Werkzeug machen können“, betont Plastic Engineer Peter Ottillinger. „In einem Tauchkantenwerkzeug spritzen wir zunächst das dünne Kunststoffteil. In einem zweiten Arbeitsgang können wir dieses Teil dann per Spritzschäumen vervollständigen – im gleichen Werkzeug, bei dem lediglich die Distanzstücke angepasst werden müssen.“ Das dünnwandige Kunststoffteil lässt sich zum Hinterschäumen je nach gewünschter Stückzahl manuell oder per automatisiertem Handling erneut ins Werkzeug einlegen.

Wie gleicht der aktive Spritzschäumprozess die Materialsteifigkeit aus?

„Das interessante an diesem Verfahren ist, dass der Anwender nicht noch einmal in ein zweites Werkzeug oder in umfangreiche Peripherie investieren muss“, ergänzt Ottillinger. Klassische Recyclingmaterialien haben aufgrund vorheriger Produktlebenszyklen sowie zusätzlicher thermischer und mechanischer Belastungen im Recyclingprozess oft geringere Steifigkeitswerte. Der aktive Spritzschäumprozess ermöglicht es jedoch, durch die Expansion der Schaumstruktur die Wandstärke eines Formteils bei gleichbleibendem Gewicht zu erhöhen und somit das Widerstandsmoment zu steigern. Auf diese Weise kann die reduzierte Steifigkeit von Recyclingmaterialien weitgehend ausgeglichen werden.

Das Hinterschäumen von Organosheets ist eine weitere Branchenneuheit. Beim Hinterpressen und Hinterschäumen gilt es, die spezifischen Vorteile der unterschiedlichen Materialien intelligent zu nutzen. Organosheets sind thermoplastische Polymerfolien, die mit Geweben oder Gelegen aus Kohle-, Glas- oder Aramidfasern verstärkt sind. Oft entstammen die Gelege oder Gewebe zudem dem Recycling von Carbonwerkstoffen. Die hohe Zugstabilität der Organosheets und der materialsparende, effiziente und sehr steife Leichtbau aus dem Schäumen ermöglichen einzigartige Bauteileigenschaften.

Live vor Ort werden die bereits von der Kuteno bekannten „Frosted Coaster“, Getränkeuntersetzer im Broken-Ice-Design, aus rPET, produziert. Die Anwendung läuft in einem Wechselwerkzeug von Deckerform auf einer vollelektrischen Toyo-Spritzgießmaschine mit 50 t Schließkraft. Der „Frosted Coaster“, den die Besucher auch als Give-away mitnehmen können, ist KI-unterstützt designt und kommt als frei fallendes Teil aus dem Werkzeug. Deckerform nutzt zur Oberflächenveredelung die Oberflächenstruktur des Werkzeugs.  
Eine Live-Packaging Anwendung wird auch am Toyo-Stand demonstriert. Auf einer vollelektrischen Spritzgießmaschine Si-280-6s JH600E mit 55 cm Schneckendurchmesser entstehen Teile, die für die Verpackungsindustrie typisch sind mit einem minimalem Energieverbrauch von 0,23 kWh/kg pro verarbeitetem Polypropylen.

„Die Maschine ist in Packaging-Ausführung konfiguriert“, erläutert Anna Tschacha, Geschäftsführerin bei Deckerform. „Das bedeutet, dass die Maschine mit schnelleren Antrieben ausgestattet ist und der Spritzzylinder auf ein Längen-Durchmesserverhältnis von 24 erweitert ist. Die Maschine ist auf schnellere Öffnungs- und Schließzyklen ausgelegt als die Standardausführung.“ Die gezeigte Maschine schafft ein theoretisches Einspritzvolumen von 522 cm³. Der maximale Einspritzdruck liegt bei 2310 bar, der maximale Einspritzstrom bei 713cm³/s. Sie verfügt über einen Holmabstand von 730 x 730 mm. Der elektrische Anschlusswert liegt bei 87 kVA. In der Anwendung auf der Fakuma arbeitet die Maschine in einem Fünf-Sekunden-Takt.

Quelle: Deckerform Unternehmensgruppe