Effizienter spritzgießen

Meinolf Droege,

Kavitäten x 2 – Ausbringung x 6

In einem neukonstruierten 8-fach-Spritzgießwerkzeug entstehen beim Unternehmen Joma-Polytec komplexe Probenbehälter für die medizinische Diagnostik. Die integrierte Sensorik sorgt für die Qualitätssicherung schon m Prozess. Ein Heißkanal sorgt für bessere Füllung, verkürzt den Anguss und spart so Material ein. Eine Unterdruckpumpe evakuiert die Kavitäten des geschlossenen Werkzeugs, um die Zykluszeit zu verringern. Auch dank des auf 30 000 Zyklen verlängerten Wartungsintervalls steigert das neue Werkzeug die Ausbringung im Vergleich zum bisher eingesetzten Vierfachwerkzeug um den Faktor 6.

Kernseite des 8-fach-Spritzgießwerkzeugs mit Qualitätsüberwachung im Spritzprozess für jede Kavität, Heißkanal und Vakuum-Pumpe für das schnelle Befüllen. © Sauter

Zwar wurde die Kavitätenanzahl verdoppelt, die Ausbringung des vom Formenbauer Sauter entwickelten und gebauten Werkzeugs dank moderner Technologie aber versechsfacht. Um die stark steigende Nachfrage nach einem speziellen Probenbehälters mit angespritzter, federnder Haltelasche abdecken zu können, sollte die Produktion deutlich erhöht werden. Dafür hat Formenbau Sauter das vorhandene 4-fach-Werkzeug mit seinem Wartungsintervall von 10 000 Zyklen durch ein neu konstruiertes 8-fach-Werkzeug mit 30 000 Zyklen bis zur Wartung ersetzt. Gemeinsam mit dem Kunden wurde die Zykluszeit optimiert. Diese liegt unter 30 Sekunden; pro Schicht entstehen laut Unternehmen bis zu 7680 Teile.

Nach dem Schließen des Werkzeugs saugt eine Vakuum-Pumpe die Kavität leer, damit der Kunststoff schneller einschießen kann, um die Zykluszeit zu verringern. Ein zusätzlicher Heißkanal sorgt nicht nur für ein definiertes Abkühlen des Materials, sondern ermöglicht auch einen verkürzten Anguss und damit eine erhebliche Materialeinsparung.

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Im Sinne von Industrie 4.0 wird jedes Formnest über einen Drucksensor überwacht, um das Füllbild zu erkennen, in Echtzeit auszuwerten und Schlechtteile bereits im laufenden Prozess zu identifizieren. Beim Öffnen des Werkzeugs sorgt eine Entformungshilfe auf der Düsenseite des Werkzeugs dafür, dass die Teile zunächst auf der Kernseite verbleiben. Erst danach schiebt eine Abstreiferplatte die fertigen Teile vorsichtig von den Kernen. Eventuelle Schlechtteile werden dabei ausgeschleust und müssen später nicht manuell aussortiert werden.

Sauter hat das Spritzgießwerkzeug konstruiert, ausgelegt, gefertigt und als einsatzfertige Lösung aus 1.2085-Werkzeugstahl für Arburg-Spritzgießmaschinen im Format 600x 450 Millimeter bei Joma-Polytec angeliefert. Das Werkzeug habe die Erstbemusterung auf Anhieb gemeistert, vermeldet Anwender Joma-Polytec. Das ist bei so einem komplexen Werkzeug mit Heißkanal, Sensorik, Vakuum-Pumpe und weiteren Details keinesfalls selbstverständlich. Das Werkzeug ist zwar knapp eine Tonne schwer, nutzt aber in seinem Inneren viele moderne Entwicklungen des komplexen und filigranen Werkzeugbaus.

Das Familienunternehmen Joma-Polytec wurde 1958 gegründet und fertigt für OEM und Tier 1-Zulieferer anspruchsvolle Komponenten im Antriebs- und Leichtbaubereich. Elektrische Pumpen, Brennstoffmodule und Strukturbauteile finden sich genauso in der Fertigung wie Medizintechnik-Komponenten sowie Wärmedämmprofile und Isolatoren. Am Standort Bodelshausen, beschäftigt das Unternehmen in den Geschäftsbereichen Kunststofftechnik, Hydromechanic und Extrusion laut eigener Angaben rund 450 Mitarbeiter, von denen etwa 10 Prozent in Forschung und Entwicklung tätig sind. Ausgewiesen wurden zuletzt etwa 93 Millionen Euro Umsatz. Weitere Standorte bestehen in Amerika und Asien.

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