Kaltkanalsysteme

Kalt in die Kavität

Kaltkanalsysteme für die rationelle LSR-Verarbeitung. Liquid Silicone Rubber (LSR) findet immer häufiger Einsatz in der Pharma- und Medizintechnik, aber auch in Automobilen sowie Haushalts- oder Elektrogeräten. Günther, bekannt als Technologieführer im Bereich der Heißkanaltechnik, bietet ein neues Portfolio an innovativer Technik rund um die LSR-Verarbeitung.

Kaltkanalsysteme in Werkzeugen für die Dichtungsherstellung für medizinische Geräte sollen neben der Materialeinsparung auch die hohe Formteil-Qualität sicherstellen. © Günther

Anfang der 80er Jahre begann die spritzgießtechnische Verarbeitung von Zweikomponenten-Flüssigsilikonen. Zu diesem Zeitpunkt stellte man überwiegend Babysauger und -beruhiger her. Dank der ständigen Weiterentwicklung der Werkstoffeigenschaften eröffneten sich aber zunehmend neue Anwendungsgebiete. Gerade die Materialeigenschaften wie Dauertemperaturbeständigkeit im Bereich von -50 bis 180 Grad Celsius oder annähernd unveränderte gummimechanische Eigenschaften über den gesamten Temperaturbereich machen den Werkstoff interessant. Aber auch die fast konstanten elektrischen Eigenschaften über den gesamten Temperaturbereich, hohe Alterungs- und Witterungsbeständigkeit sowie Ozon- und UV-Stabilität sorgen für immer neue Anwendungen.

Der Lebensmittel- und Medizinbereich schätzt die physiologische Unbedenklichkeit verschiedener, entsprechend zugelassener Typen sowie die Sterilisierbarkeit mit Temperatur oder Gamma-Strahlen, aber auch, dass der Werkstoff geschmacks- und geruchsneutral ist. Zudem gibt es viele zusätzliche Einstellungsmöglichkeiten wie ölausschwitzend (selbstschmierend), vermindert entflammbar, erhöht transparent oder hinsichtlich der Härte.

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Kaltkanaltechnik ist der Schlüssel
Was bei den Thermoplasten der Heißkanal ist, ist bei den Elastomeren der Kaltkanal. Je nach Werkzeugkonzept kann hier aufgrund der angussfreien Produktion viel Material eingespart werden. Die materialschonende Produktion ohne Vorvernetzung und mit geringer Scherung sorgt zudem für höhere Qualität der Formteile. Im Kaltkanal bleibt die Mischung fließfähig und vulkanisiert nicht aus. Dank der Düsenanordnung des Kaltkanalsystems lassen sich die Kavitäten im Werkzeug direkt oder mit einem kleinen Restanguss indirekt füllen.

Die Düsen können einzeln oder in einem Sammelgehäuse für engere Nestabstände mit gemeinsamem Zu- und Ablauf zum Einsatz kommen. © Günther

Der Einsatz der Günther Kaltkanalsystemen stellt laut Anbieter hohe Verfügbarkeit, signifikante Einsparung von Material, kurze Zykluszeiten und eine gleichmäßige, hohe Qualität der produzierten Formteile sicher. Die Düsen weisen eine gute thermische Trennung zur heißen Formplatte auf. Das vermindere die Wärmeübertragung und verhindere eine frühzeitige Vernetzung. Die schwimmende Lagerung der Nadelführung oder des Düsenstücks trage zur Kompensierung der Wärmedehnung bei. Alle Düsenköpfe sind mit einer Isolationsscheibe ausgerüstet, um die gute thermischen Trennung zur heißen Düsenhalteplatte sicherzustellen. Die beheizte Düsenhalteplatte ist ebenfalls mit einer Isolationsplatte ausgestattet, um die Wärmestrahlung gering zu halten. Der metallische Kontakt der Nadelführung zum beheizten Werkzeugeinsatz ist gering, um möglichst wenig Wärme in die Kaltkanaldüse zu transportieren. Des Weiteren ist der Düsenschaft mit einem Dichtring ausgeführt, was zusätzliche Leckagesicherheit bewirke.

Die Düsen können einzeln oder in einem Sammelgehäuse für engere Nestabstände mit gemeinsamem Zu- und Ablauf zum Einsatz kommen. Dank der variablen Nadelhub-Einstellung lassen sich Füllunterschiede leicht ausgleichen. Das laut Günther wartungsfreundliche, balancierte Kaltkanal-Verteilersystem biete eine schonende Schmelzekanal-Führung. Konzipiert sei das System so, dass es für die Reinigung leicht demontiert und geöffnet werden kann. Ebenso sei bei Bedarf das schnelle und einfache Tauschen der Verschleißteile wie Düsenstück, Nadelführung, Nadeln und Dichtungen möglich.

Zum Portfolio gehören verschiedene Einzel- und System-Kaltkanaldüsen sowie ein Schrittmotor für komplexe Anwendungen mit bis zu vier Nadelpositionen pro Zyklus. Das Steuergerät kann bis zu 16 Schrittmotoren präzise ansteuern. Zudem ist über das Steuergerät die Position jeder einzelnen Verschlussnadel im Werkzeug individuell einstellbar. Weiter gehören zum Kaltkanal-Portfolio ein Schiebemechanismus und ein pneumatischer Mehrfachnadelantrieb. Komplette Kalte Seiten können als Normalie geliefert werden, um sie effizient in die entsprechenden Werkzeuge zu integrieren.

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