Nadelverschluss-Systeme

Class A-Oberflächen beim Kaskadenspritzgießen

Ein neues Nadelverschlusssystem mit Servomotor soll für Class A-Oberflächen bei großflächigen Formteilen speziell im Kaskadenspritzguss sorgen.

Nadelverschluss-System mit Servomotor für hochwertige Class A-Oberflächen bei großflächigen Formteilen.

Elektrisch angetriebene Betätigungszylinder für Nadelverschlussdüsen erlauben das stufenweise, präzise gesteuerte und individuelle Öffnen und Schließen der Verschlussnadeln mit vorgewählten Geschwindigkeiten. Damit lassen sich Schmelzefluss und Volumenstrom in die Kavität exakt kontrollieren. Ein optimierter Füllvorgang, bei dem aufgrund der sanften Öffnungs- und Schließweise der Nadeln der beim Kaskadenspritzgießen gefürchtete Druckabfall – und die damit einhergehenden Druckabfallmarkierungen – vermieden werden, ist möglich.

Bedient wird das Flexflow genannte System über eine separate Steuereinheit. Aktuell können bis zu 16, je mit einem Servomotor ausgestattete, Heißkanaldüsen individuell angesteuert werden. Für jede dieser Düsen lassen sich acht Verschlussnadelpositionen mit 0,01 Millimeter Toleranz festlegen. Jede dieser Positionen kann mit einer individuellen Öffnungsgeschwindigkeit belegt werden. Darüber hinaus lassen sich die Verschlussnadeln manuell justieren. Alle Einstelldaten lassen sich zusammen mit den sonstigen zum Werkzeug gehörenden Datensätzen speichern und nach einem Werkzeugwechsel wieder abrufen.

Gegenüber der konventionellen Kaskadenspritzgießtechnik soll das System einen homogeneren Nachdruckverlauf auf niedrigem Niveau bieten. Das vermindere die Verzugsneigung der Formteile. Der geringere Druckbedarf wirke sich zusätzlich auf den werkzeugspezifischen Schließkraftbedarf aus. Laut Hersteller ergaben Untersuchungen mit einem seriennahen Spoiler-Werkzeug einen um bis zu 20 Prozent geringeren Schließkraftbedarf. Damit sei es gelegentlich denkbar, das Werkzeug auf eine kleinere Maschine aufzuspannen.

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Aufgrund des verminderten Nachdruckprofils entfalle das sonst vielfach zu beobachtende „Überladen“ des Werkzeugs mit Schmelze. Das senke das Risiko der Gartbildung, schone die Werkzeuge trage zu Materialeinsparungen bei.

Bedingt durch den elektromotorischen Antrieb der Verschlussnadeln entfallen die sonst erforderlichen Hydraulik- oder Luftzylinder einschließlich der Rohrleitungen sowie die bei konventionellen Heißkanal-Betätigungszylinder benötigten Kühlsysteme. Die wärmebeständigen Servoantriebe benötigen keine Kühlung und lassen sich zudem in die Aufspannplatte integrieren. Die öl- und wasserfreien Systeme seien geeignet für den Einsatz in einer Reinraumumgebung. Zur Messe gezeigt werden soll ein serientaugliches Testwerkzeug zur Herstellung eines Spoilers mit den Maßen 1260 × 280 × 120 Millimeter aus PP-EPDM mit 20 Prozent Talkum. Das Werkzeug ist mit einem Siebenfach-Heißkanalsystem ausgestattet. Hinter den Anspritzpunkten sind Druckaufnehmer integriert, um den Druckverlauf zu erfassen.

Mit dem Werkzeug kann das konventionelle Kaskadenspritzgießen und das Flexflow-System betrieben werden. Vergleichsuntersuchungen haben, so der Hersteller, bei Einsatz des Flexflow-Systems einen gleichmäßigen Druckverlauf über den gesamten Zyklus bei vermindertem Druck ergeben, wobei die Differenz zwischen maximalem und dem minimalem Werkzeuginnendruck statt 100 bar lediglich 50 bar betragen habe. Zugleich wurde ein nahezu linearer Aufbau des Hydraulikdrucks der Schließeinheit beobachtet. Vor diesem Hintergrund sei das System besonders für große, dünnwandige Bauteile wie Instrumententafelträger interessant.

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