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Heißkanäle für dem Mikrospritzguss

Heißkanal mit 0,3 MillimeterLagerkäfig Serienwerkzeug mit kleinstem Anspritzpunkt

Um Bauteile mit Gewichten unter 0,1 Gramm im Spritzguss zu produzieren, braucht es entsprechend angepasstes Equipment. Bei Artikeln von wenigen 1000stel Gramm sind jedoch ganz spezielle Technik und entsprechendes Know-how gefragt.

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Mit nur 0,007 Gramm Gewicht entsteht dieser Lagerkäfig in einem Heißkanalwerkzeug. (Bild: Heitec)

Auf die die Produktion technisch anspruchsvoller Kunststoffteile sowie auf die Konstruktion und Herstellung entsprechender Spritzgießwerkzeugen hat sich das Unternehmen Plastechnik im Schweizer Bösingen spezialisiert auf die. Mit einer Anfrage zu einer Anwendung mit extrem kleinem Schussgewicht kamen die Schweizer vor einiger Zeit auf den Heißkanalanbieter Heitec zu.

Der Kunststoffartikel, um den es bei dem Projekt ging, ist ein sehr kleiner Lagerkäfig aus Polypropylen, der Bestandteil eines Durchflussmessgeräts ist, und ein Artikelgewicht von lediglich 0,007 Gramm aufweist. Um die sehr anspruchsvolle Anwendung mit einem Heißkanal zu realisieren, entwickelten Plastechnik und Heitec gemeinsam ein 4-fach Serienwerkzeug. Trotz des geringen Materialdurchsatzes von lediglich 0,028 Gramm pro Schuss, ermöglicht das Heißkanalsystem eine prozesssichere und materialschonende Verarbeitung des Kunststoffs.

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Bei der Heißen Seite, die komplett bei Heitec realisiert wurde, kamen Heißkanaldüsen der First-Serie vom Typ 01.010.13.60 mit 13 Millimeter Schaftdurchmesser und 3 Millimeter Schmelzedurchmesser zum Einsatz. Aufgrund des hochpräzisen thermischen Profils der Düsen wurde der sehr kleine Anspritzpunkt mit 0,32 Millimeter Durchmesser ermöglicht. Der Anspritzpunkt wurde als sehr gut bewertet und die Abrisse waren optimal. Als Verteiler der 4-fach Anwendung kam die sogenannte Verteilerdüse, die auch als Rundverteiler bekannt ist, zum Einsatz.

Bei der Bemusterung der Anwendung, die direkt beim Spritzgießmaschinenhersteller Arburg durchgeführt wurde, seien aus dem Stand sehr gute Ergebnisse erzielt worden. Alle Kavitäten füllten bereits beim ersten Schuss sehr gleichmäßig. Dabei wurde  die Anwendung mit einem sehr geringen Spritzdruck von 600 bar gefahren. Dank des günstigen thermischen Profil der Düsen blieb das – bei diesem Material sonst gefürchtete – Fadenziehen vollkommen aus.

Heitec betont in diesem Zusammenhang, dass es eine der Kernaufgaben der Heißkanaltechnik ist, die Kunststoffschmelze scherungsarm und thermisch unbeschadet in die Kavitäten des Werkzeugs zu bringen. Mit kontinuierliche Weiterentwicklungen und Optimierungen sei es gelungen, bei sämtlichen Heißkanaldüsenreihen der unterschiedlichen Bauarten den Energiebedarf massiv senken. Die Einsparungen liegen demnach, je nach Düsenbauart zwischen 25 und 60 Prozent.

Plastechnik sieht die direkte Anspritzung über den Heißkanal für die Anwendung als optimale Lösung. Wenn die Stückzahlentwicklung beim Artikel wie geplant ansteigt, könnte ein 16-fach Serienwerkzeug mit baugleichen Heißkanalkomponenten der nächste Schritt sein.

Fakuma 2017, Halle A4, Stand 4110

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