Kleine Mengen – große Ansprüche

Exakt in Serie zu fertigende Artikel mit Schussgewichten ab einigen Milligramm, was dem Gewicht eines einzigen Granulatkorns entspricht, sind nur zu erreichen, wenn die Verweilzeit der Schmelze in der Spritzeinheit und die Scherbelastung des Materials gering gehalten werden können. Darüber hinaus muss die aufbereitete Schmelze thermisch und mechanisch hohe Homogenität aufweisen. Die Zylindertemperatur muss exakt regelbar sein, der Plastifiziervorgang hoch reproduzierbar laufen. Wichtig ist aber auch, dass nicht nur speziell aufbereitete Materialien wie Mikrogranulate einsetzbar sein sollten, sondern die gesamte Bandbreite „normaler“ Kunststoffe.

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Problematisch bei Schussgewichten unter einem Gramm ist die unter Umständen lange Verweilzeit des Materials in der Spritzeinheit. Außerdem wird durch das geringe Einspritzvolumen der Verschiebeweg der Schnecke sehr klein. Abhilfe soll das neue Mikrospritzmodul von Arburg schaffen, das nicht mit einer Kombination aus Schneckenplastifizierung und Kolbeneinspritzung arbeitet, sondern mit zwei Schnecken. Die „teilen“ sich das Aufbereiten, Dosieren und Einspritzen des Materials. Zunächst sorgt eine um 45 Grad zur horizontalen Einspritzeinheit angeordneten, servoelektrisch angetriebene Schneckenvorplastifizierung für eine optimale Aufbereitung von Standard-Granulaten. Die Plastifizierschnecke ist bezüglich der Gangtiefen ähnlich wie eine konventionelle Drei-Zonen-Schnecke aufgebaut.

Das aufgeschmolzene Material wird dann von der Vorplastifizierung in die Einspritzeinheit gefördert. Die Einspritzschnecke ist eine reine Förderschnecke. Sie hat nur acht Millimeter Durchmesser, verfügt über eine Rückstromsperre und arbeitet damit nach dem Schnecken-Kolben-Prinzip. Dadurch sind kleine Schussgewichte präzise und mit den notwendigen Verfahrwegen realisierbar. Gleichzeitig sorgt das Zusammenspiel von Schneckenvorplastifizierung und -einspritzung für eine kunststoffschonende Verarbeitung.

Konstant dank Dosierregelung

Die Schmelze wird kontinuierlich vom Materialeinzug bis zur Spitze der Einspritzschnecke nach vorne gefördert. Damit ist das First-in-first-out-Prinzip gewährleistet.

Voraussetzung für eine gleichbleibend hohe Teilequalität ist die gleichmäßige Schmelzeförderung. Um diese zu erreichen, wird der Druck an der Übergabestelle von Vorplastifizier- und Einspritzschnecke erfasst und geregelt. Über die Selogica-Steuerung werden hierfür ein entsprechender Soll-Druck und eine maximal zulässige Schneckenumfangsgeschwindigkeit (Begrenzung) für die Vorplastifizierschnecke eingegeben. Weicht der Ist-Druck vom Sollwert ab, wird durch Nachstellen der Drehzahl innerhalb der vorgegebenen Grenzen die Abweichung ausgeregelt. Für jeden Schuss steht damit homogen aufbereitete, neu dosierte Schmelze zur Verfügung. Die Verweilzeiten des Materials bleiben gering, eine thermische Schädigung des Materials wird verhindert. Ein zusätzlicher Vorteil der Bauweise mit zwei Schnecken ist die Dichtigkeit des Systems.

Das Modul ist speziell für den Einsatz auf elektrischen Allroundern A mit Spritzeinheit 70 konzipiert. Es lässt sich laut Anbieter wie jedes andere Zylindermodul schnell wechseln und auf verschiedenen Maschinen einsetzen. Gleichzeitig bleibt die Maschine nicht auf das Mikro-Spritzgießen beschränkt, es lassen sich auch andere, größere Zylindermodule nutzen, wenn ein Produktwechsel ansteht.