Kleinst-Heißkanalsystem

Nadelverschluss – wenn es ganz eng wird

Zur Produktion von Probengefäßstreifen für die Medizintechnik wurde ein Kleinst-Heißkanalsystem mit 5,8 Millimeter Abstand der Anspritzpunkte und Nadelverschluss entwickelt.

In enger Zusammenarbeit mit einem Hersteller für medizintechnische Produkte wurde, basierend auf dem Düsentyp Flat-Line 61.041 von Heitec ein Heißkanalsystem entwickelt, das Abstände zwischen den Anspritzpunkten von 5,8 Millimeter ermöglicht. Neben der Forderung immer kleinerer Abstände zwischen den Nestern zu realisieren, ist eine gleichmäßige Kavitätenfüllung unabdingbar, um verzugsfreie und optisch einwandfreie Probengefäße herzustellen. Ergebnis dieser Zusammenarbeit ist ein 1-Fach-Werkzeug für einen Gefäßstreifen aus PMMA mit je zehn Probengefäßen. Die Werkzeugmaße betragen 196 × 296 Millimeter, bei 240 Millimeter Einbauhöhe der Düsenseite.

Um die hohen Qualitätsanforderungen bezüglich Verzug, Rundlaufgenauigkeit und optischer Eigenschaften zu erfüllen, ist die Anspritzung mit einem Nadelverschlusssystem erforderlich. Der Anspritzpunkt sollte zentrisch am Gefäßboden liegen. Das vermeidet im Gegensatz zur seitlichen Anspritzung des Artikels die Durchbiegung des Werkzeugkerns. Ein homogener Fluss der Schmelze wird möglich, da sie den Kern nicht erst umfließen muss, und sie steigt gleichmäßig in der Kavität auf. Somit werden laut Unternehmen Kernversatz und Bindenähte im Probengefäß vermieden. Dank dieser Anspritzung ist die Entlüftung der Kavitäten über die Trennebene des Werkzeugs möglich, der Einsatz von Entlüftungskernen überflüssig. Jede der zehn in Reihe liegenden Düsen verfügt über eine eigene Heizung und Thermoelement und ist damit unabhängig regelbar. Das erlaubt eine individuelle Einstellung der Temperaturen pro Kavität, was das gleichmäßige Füllen der einzelnen Formen ebenfalls begünstigt. Das Fließkanallayout gewährleistet eine gleichmäßige Balancierung des HK-Systems.

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Zur Ansteuerung der Verschlussnadeln kommt das Syncro-Valve System mit Servomotor zum Einsatz, das mit seinen geringen Einbaumaßen zur Reduzierung der Formhöhe beiträgt, und das gleichzeitiges Öffnen und Schließen aller Nadeln garantieren soll. Im Gegensatz zu klassischen Nadelansteuerungen mit Hubplatte, bei denen der Werkzeugaufbau großflächig geschwächt werden muss, sei die Werkzeugstabilität hier vergleichbar mit einem Werkzeug ohne Nadelverschlusssystem. Durch Einsatz einer Zentralschmierung sei der Betrieb nahezu verschleiß- und wartungsfrei und in Kombination mit der Möglichkeit die Verschlussnadeln direkt auf der Spritzgießmaschine wechseln zu können, besonders servicefreundlich.

Da das Werkzeug unter Reinraum-Bedingungen auf einer vollelektrischen Spritzgießmaschine läuft, ist als Aktor der Visio-Drive Elektromotor im Einsatz. Mit den bis auf 1/100 Millimeter einstellbaren Nadelpositionen, die bei jeder Nadelbewegung überwacht und eventuell nachgeregelt werden, den Verfahrgeschwindigkeiten bis 255 mm/s, und den bis auf 1/100 Sekunde einstellbaren Öffnungs- und Schließzeiten wird eine hohe Leistung des Gesamtsystems erreicht. Einstellbare Warn-, Melde- und Abschaltfunktionen der Motorregelung sollen in Interaktion mit Spritzgießmaschine und Heißkanal-Regelgerät hohe Prozesssicherheit und Artikelqualität garantieren.

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