Kleine Teile aus PEEK

Im Mittelpunkt der Produktion für die Medizintechnik stehen hohe Anforderungen an die Prozesssicherheit. Die Schussgewichte der PEEK-Anwendungen erreichen hier häufig nur wenige Gramm, teilweise liegen sie deutlich unter ein Gramm. In der Regel werden diese Teile auf Spritzgießmaschinen mit Schließkräften zwischen 150 und 200 kN hergestellt. Im Verhältnis zu den sehr kleinen Kavitäten muss man deshalb die Werkzeuge unnötig groß dimensionieren und mit Kaltkanal arbeiten. Ein erhöhtes Schussgewicht ist notwendig, damit die maximal zulässige Verweilzeit der Masse in den verhältnismäßig großen Schneckenzylindern nicht überschritten wird. Aus diesen Nachteilen resultiert ein zu hoher Materialdurchsatz. Aber auch der hohe Energieverbrauch überdimensionierter Maschinen sowie die erforderliche Energie zur Temperierung der verhältnismäßig großen Formen sind unbefriedigend.

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Als Alternative für diese speziellen Anwendungen hat MTT die vollelektrische Kleinstspritzgießmaschine Micro Moulder 12/90 vorgestellt, die von Hewaco vertrieben wird. Diese Maschine mit 90 kN Schließkraft sei, so der Anbieter, speziell für die Herstellung von Thermoplastteilen mit Schussgewichten zwischen 0,02 und 12 Gramm entwickelt worden. Die servo-angetriebene Schnecke biete gute Mischeigenschaften und eine präzise Plastifizierung. Passend für diese vollelektrische Spritzgießmaschine entwickelte die Firma Köbelin einen speziellen Dosierblock mit integrierter Heißkanaldüse für die PEEK-Verarbeitung vom Hersteller Günther in Frankenberg. Ein Dosierblock war notwendig, da das Spritzgießwerkzeug mit etwa 100 × 100 × 120 Millimeter Außenabmessungen nicht den erforderlichen Einbauraum für eine Heißkanaldüse bot. Der Dosierblock und das ebenfalls bei Köbelin Formenbau hergestellte Spritzgießwerkzeug wurden wärmeisoliert und die Anlageflächen zwischen Form und Maschine minimiert, damit wenig Wärme zur Maschine übertragen wird. Trotz dieser Isoliertechnik sind die Maschinenaufspannplatten zusätzlich temperiert.
Grundvoraussetzung für einen stabilen Prozess bei der PEEK-Verarbeitung ist der optimale Wärmehaushalt im Werkzeug. Dazu sind Massetemperaturen bis 400 Grad Celsius und Formentemperaturen bis 200 Grad Celsius erforderlich. Mit diesem Werkzeug werden Stecker für chirurgische Instrumente mit 2,8 Gramm Schussgewicht hergestellt.

In einem mehrwöchigen Testlauf im Berger Spritzgieß-Technikum, einem Köbelin-Schwesterunternehmen, wurden Anwendungserfahrungen gesammelt. Nach Aussage von Geschäftsführer Joachim Köbelin ist die Anlage deshalb so attraktiv, weil diese Lösung bei gesteigerter Reproduzierbarkeit, höherer Prozesssicherheit und trotz anspruchsvollster Technik deutlich wirtschaftlicher sei als bisher übliche Verfahren.