Thermosensor

Schnelle Meldung aus der dynamischen Zone

Neuer Thermosensor präzisiert die zyklische Werkzeug-Temperierung. Wenn in der Kunststofftechnik hochwertige Oberflächen oder feine Mikrostrukturen erzielt werden sollen, setzen immer mehr Werkzeugbauer und Spritzgießer auf die partielle und zyklische Kavitäten-Temperierung. Ein neuer Thermosensor mit extrem kurzer Ansprechzeit soll dieser Technologie eine höhere Prozessgenauigkeit verleihen.

Ein neuer Thermosensor mit besonders kurzer Ansprechzeit soll der partiellen und zyklischen Kavitäten-Temperierung höhere Prozessgenauigkeit verleihen. © Hotset

Unter der Marke Z-System vermarktet Hotset die eigenentwickelte Temperiertechnik für den Formenbau. Gerade in der Serienproduktion von Formteilen für Consumer-Industrie und Automobilbau bietet diese flexible Lösung laut Anbieter überzeugende Pluspunkte. Mit einem nun verfügbaren Thermosensor mit besonders kurzer Ansprechzeit sollen sich die Prozesstoleranzen weiter senken und somit die Prozessstabilität erhöhen lassen.

„Alle marktüblichen Kavitätsfühler sind inzwischen zu träge und können nicht mehr mithalten mit der hohen Dynamik der Prozesse unseres Systems für die partielle und zyklische Kavitäten-Temperierung. Basierend auf internen Entwicklungs- und Engineering-Kompetenzen auf dem Gebiet der Sensortechnik haben wir deshalb in den vergangenen Monaten ein eigenes, extrem schnell reagierendes Thermoelement realisiert“, berichtet Projektmanager René Schlöter. Er spricht damit einen Aspekt an, der für fast jedes dynamische oder variotherme Werkzeug-Temperiersystem der Spritzgießtechnik von grundlegender Bedeutung ist: Der Einsatz von Temperaturfühlern in den Kavitäten zur berührungslosen Messung der Temperaturwechsel im Werkzeug, mit sehr kurze Ansprechzeiten. Je reaktionsfreudiger und agiler ein solcher Wärmesensor arbeitet, desto exakter lässt sich die Temperierung steuern und überwachen. Dank des neuen Kavitätssensors springe das Z-System mess- und regeltechnisch auf die nächsthöhere Leistungsstufe. Das gilt für beide Regelungsarten der partiell-zyklischen Temperierung – also sowohl den zeit- als auch den temperaturgesteuerten Modus. In beiden Fällen führe der Einsatz des neuen Thermoelements zu einer Verbesserung der Prozesssicherheit und der Wiederholgenauigkeit der High-Speed-Temperierung. Der Anwender soll von präziseren Auskünften über die partielle Temperierung profitieren. Direkter und zielsicherer lasse sich über die Steuerung Einfluss nehmen auf die Detailgenauigkeit und die Oberflächenqualität des Spritzgießteils.

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Der neue Fühler erfasst auch geringe Temperaturveränderungen und -abweichungen in Nahezu-Echtzeit. © Hotset

Ganz nah dran am Flow
Im Rahmen des werkzeugspezifisch und kundenindividuell ausgeführten Einbaus des Z-Systems – der Installation eines Heißkanalsystems sehr ähnlich – wird das neue Thermoelement so nah wie möglich an den zu temperierenden Bereich in der Kavitätswandung herangeführt. Damit sitzt der Sensor direkt in jener dynamischen Zone der partiell-zyklisch temperierten Masse, die für die Oberflächenqualität des Spritzgießteils ausschlaggebend ist. Hier erfasst er dank seines schnellen Ansprechverhaltens auch geringe Temperaturveränderungen und -abweichungen in Nahezu-Echtzeit. Im Bruchteil einer Sekunde werden die Messwerte an die Steuerung weitergeleitet und zur Visualisierung grafisch aufbereitet.

Während beim konventionell spritzgegossenen Gehäuseteil (links) eine Bindenaht sichtbar bleibt und die dünnwandige Passage „gerissen“ ist, zeigt das mit dem Z-System abgeformte Gehäuse (rechts) eine makellose Oberfläche, auf der sich sogar eine dekorative Mikrostruktur darstellen lässt. Auch die extrem dünnwandige Passage wurde problemlos realisiert. © Hotset

Systemelement oder Zulieferteil
Für die Entwicklung seines neuen Kavitätsfühlers nutzte Hotset nach eigenen Angaben neben eigenen Erfahrungen auf dem Gebiet der Thermodynamik auch hauseigenen Kompetenzen in Sachen Sensorfertigung und Kalibriertechnik. Die Serienfertigung laufe auf modernen Montagelinien des Unternehmens im Produktionswerk Malta. Angeboten wird das neue Thermoelement zunächst in den industrieüblichen Typen K und J – als Komponente des Z-Systems und als eigenständiges Zulieferteil für die Hersteller anderer dynamischer oder variothermer Temperierprodukte. Der Sensor lasse sich flexibel an verschiedene Einbausituationen anpassen. Gerade bei schnellen thermodynamischen Prozessen ist es wichtig, die Integration des Kavitätsfühlers hinsichtlich seiner Positionierung und thermischen Ankoppelung möglichst praktikabel und reproduzierbar auszuführen.

Das Z-System wurde erstmals im Herbst 2016 vorgestellt. Seitdem werde kontinuierlich an der Weiterentwicklung dieser Lösung für die partielle und zyklische Kavitäten-Temperierung gearbeitet. Mit Integration des neuen Kavitätsfühlers haben wir hier einen wichtigen Schritt vollzogen worden, das System unabhängig von den üblichen Standardangeboten des Markts zu machen.

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