Präzisionsspritzguss

Heißkanaldüsen der anderen Art

Stabilität ins Präzisionsspritzgießen gebracht
Spulenkörper als fertiges Spritzteil. Nach der Umwicklung mit Kupferdraht und Stromanschluss ist die Spule einsatzbereit.
Temperaturprobleme und damit Instabilitäten des Fertigungsprozess bei der Spulenproduktion wurden nachhaltig beseitigt durch Ersatz der bisher verwendeten Heißkanäle durch die Blueflow-Technologie.




Früher entstanden beim Spritzgießen der Spulenkörper aus einem glasfasergefüllten Polyamid PA66 GF35, mit dem eingelegte Metallkontakte in einem Vierfach-Werkzeug umspritzt werden, ständig zu hohe Düsentemperaturen. Das Teilegewicht der Artikel liegt bei 2,4 Gramm, der Durchmesser des Anspritzpunkts ist 1,6 Millimeter. Die Produktion der Spulenkörper läuft auf einer Demag-Spritzgießmaschine ET50/200.

Eine Besonderheit im Prozess ist die automatisierte Zuführung der Flachstecker in das Werkzeug. Ein Rütteltopf vereinzelt die Stecker und übergibt sie anschließend über ein Stellrad an einen Roboter, der sie in die Düsenseite des Werkzeugs einlegt. Eine Luftstromüberwachung prüft das Vorhandensein aller Einlegeteile. Erst danach startet der Spritzzyklus, wobei die Gesamtzykluszeit bei 25 Sekunden liegt.

Zum Einsatz kam zunächst ein vierfach offener Heißkanal mit Spitze, wobei in jede Kavität einzeln angusslos eingespritzt wurde. Der dazu eingesetzte Heißkanal-Düsentyp war eine 4STT50HS mit Sammelgehäuse von Günther. Dieser Standard-Einbau brachte allerdings nicht die gewünschten temperaturstabilen Ergebnisse: Zum Fließen der Schmelze, sozusagen zum „Öffnen“ der Düsen, waren so hohe Temperaturen notwendig, dass dies negative Auswirkungen auf die Materialbeschaffenheit und damit auf die Teilequalität hatte. Die Ist-Temperatur lag ständig bei rund 350 Grad Celsius, notwendig für eine optimale Verarbeitung des Materials wären aber lediglich konstante 320 Grad Celsius gewesen. Die Lösung des Problems bestand zunächst im Umbau des Werkzeugs auf die neuen Blueflow Heißkanaldüsen Typ 4STF50 mit Dickschicht-Heizelementen, verbunden mit einer Vergrößerung des Isolierspalts von 90 auf 120 Grad. Mit der neuen Düsentechnologie konnte die Ist-Temperatur konstant auf die notwendigen 320 Grad Celsius gesenkt werden. Seit diesem konstruktiven Eingriff läuft die Serienproduktion der Spulenkörper laut Anwender reibungslos. Wie an diesem Beispiel deutlich wird, können nicht nur neue Werkzeuge mit dem neuen Düsensystem ausgestattet werden. Auch bestehende, bereits eingesetzte Spritzgießwerkzeuge können laut Hersteller einfach nach- bzw. umgerüstet werden. Das Investment sei nur wenig höher als jenes für Düsen mit herkömmlichen Heizelementen. Die Mehrkosten amortisieren sich demnach allein durch die Energieeinsparung nach ein bis zwei Jahren. Nicht eingerechnet sind die finanziellen Minderbelastungen durch einen stabilen und qualitativ hochwertigen Fertigungsprozess.

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Technologie ist nachrüstbar

Filigraner Aufbau der neuen Heißkanaldüsen mit geringerem Durchmesser als üblich für geringere Nestabstände und kleinere Werkzeugabmessungen sowie möglichst hohe Prozesssicherheit waren für SFS Intec die Gründe, unter anderem in der Anwendung Spulenkörper die Blueflow-Technologie zu nutzen. Die mögliche detaillierte Verteilung der Heizschlangen pro Temperierzone führt zu einer sehr exakten Temperaturverteilung in der Düse. Größere Unabhängigkeit beim Verlegen der Kühlkanäle und eine höhere Designfreiheit bei der Teileauslegung sind weitere wichtige Vorteile, um eine perfekte Temperaturverteilung im Werkzeug zu realisieren.

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