Heißkanal-Lösungen

Dünne Produkte mit hoher Oberflächengüte und Festigkeit

Dünnwandige Bauteile mit hohen optischen und funktionalen Anforderungen benötigen leistungsfähige Heißkanalsysteme – und entsprechendes Anwendungs-Know-how.

Maßgeschneiderte Heißkanal-Lösungen eignen sich für anspruchsvolle flächige Bauteile. © HRSflow

Die Anwendungsbreite solcher „großflächigen“ Bauteile reicht von dünnwandigen, in unterschiedlichen Größen hergestellten Reisekofferschalen über eine faltbare Wanne aus zwei Kunststoffen bis zu einem Laptop-Gehäusedeckel mit Top-Oberfläche. Hier ist die Flexflow-Technologie der servoelektrisch angetriebenen Nadelverschlusslösungen von HRSflow im Einsatz.

Eine große, dünnwandige und formstabile Kofferschale
Aus Polypropylen besteht die Schale eines nur rund 1,9 Kilogramm wiegenden Reisekoffers, die trotz ihrer geringen mittleren Wanddicke von 1,8 Millimeter hohe Deformationsbeständigkeit aufweist. Der Hersteller füllt die Kavität für die etwa 490 x 290 x 690 Millimeter großen Schalen traditionell über einen einzelnen, zentral auf der Außenfläche positionierten Anschnitt mit 5 Millimeter Durchmesser. HRSflow hat umfangreiche Computersimulationen des Fließverhaltens und der dabei auftretenden Druckverhältnisse durchgeführt. Ergebnis ist der Einsatz einer anwendungsspezifisch optimierten Einzeldüsenanwendung, bei der eine hydraulisch betätigte Heißkanal-Nadelverschlussdüse als Verlängerung der Maschinendüse dient. Anders als die ursprüngliche Konfiguration sichert diese Ausführung trotz der langen Fließwege verzugsfreie Teile mit hochwertig anmutender Oberfläche ohne Fließlinien oder sichtbare Bindenähte. Ein aufgeclipstes Markenemblem deckt den Anspritzpunkt ab. Darüber hinaus ermöglicht die Düse von HRSflow dank einer optimierten Innen-Geometrie mit minimierten Toträumen den raschen Wechsel zwischen den 15 angebotenen Schalenfarben.

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Klappbare Wanne in 2K-Technik
Eine 660 x 240 x 300 Millimeter große Wanne, in der beispielsweise Kleinkinder gebadet werden können, ist faltbar ausgeführt, um sie platzsparend verstauen zu können. Im Zweikomponentenspritzguss kombiniert der Hersteller dazu ein Polypropylen, aus dem die 2,5 Millimeter dicken Seitenteile gespritzt werden, mit einem thermoplastischen Elastomer, das die PP-Teile elastisch miteinander verbindet. Um die Kavitäten für die Wandelemente zu füllen, ist ein 10fach-Heißkanalsystem mit Nadelverschlussdüsen der Ma-Baureihe im Einsatz, die für mittlere Schussgewichte ausgelegt ist. Eine Kaskadensteuerung sorgt dafür, dass alle unterschiedlich großen Teile zum gleichen Zeitpunkt perfekt gefüllt sind. Im zweiten Arbeitsgang folgt das Einspritzen der Weichkomponente in die langen aber engen Kavitäten für die Scharnierbänder. Dies übernimmt ein 4fach-Heißkanalsystems mit Nadelverschlussdüsen der Pa-Baureihe, die für geringere Schussgewichte vorgesehenen ist.

In der Projektphase hat HRSflow alle Funktionen mit Hilfe umfangreicher Fließsimulationen optimiert. Das Ergebnis sind gleichmäßig gefüllte 2K-Teile ohne sichtbare Bindenähte und Lufteinschlüsse, bei denen die Weichkomponente die Wandelemente über lange Zeiträume und auch noch nach vielen Klappvorgängen sicher und dicht miteinander verbindet. Das gesamte System ermöglicht Farbwechsel innerhalb weniger Zyklen.

Anspruchsvolles Erscheinungsbild
Die nur 1,5 Millimeter dicke Abdeckung für einen 14 Zoll-Notebook ist ein gemeinsam mit dem Heiz- und Kühlspezialisten Roctool, KraussMaffei und dem Werkzeugbauer Flex entwickeltes Projekt. Sie wird im Kaskadenspritzguss mit Hilfe eines Fünffach-Flexflow-Heißkanalsystems und der Induktionsheiz- und Kühltechnologie von Roctool aus einem bis 50 Prozent glasfaserverstärken Polycarbonat hergestellt. Beide Technologien gemeinsam machen es möglich, dass das Formteil hohe Ansprüche hinsichtlich Erscheinungsbild und Funktionalität erfüllt. In einem Schuss entsteht eine Sichtoberfläche mit hochglänzenden und matten Bereichen – mit einer kosteneffizienten Zykluszeit von rund 50 Sekunden und minimalem Produktionsabfall.

Hier habe sich die Flexflow-Technologie als optimale Lösung erwiesen, weil der integrierte servoelektrische Nadelantrieb eine Vielzahl von Möglichkeiten zur Einstellung der Prozessparameter bietet. So lassen sich die einzelnen Nadeln des Heißkanalsystems unabhängig voneinander bezüglich ihrer Position (Hub), Geschwindigkeit und ihrer Beschleunigung steuern. Dadurch können Anwender die Drücke und Fließraten während des gesamten Werkzeugfüllvorgangs an jedem einzelnen Anspritzpunkt individuell kontrollieren und so die Qualität ihrer Spritzgussteile optimieren. Das Ergebnis sind Formteile mit schlierenfreien Class-A-Oberflächen und minimiertem Verzug bei zugleich geringem Wartungsbedarf und hoher Bedienerfreundlichkeit des Heißkanalsystems.

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