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Kältemittelkühlung im Spritzguss

Leichtbau vorangetriebenSchäumformen – neue Möglichkeiten ausloten

BMBF-Leuchtturmprojekt Relei

Die Produktion leichter, jedoch sehr belastbarer Bauteile mit Hilfe des Spritzgieß-Schäumformens stand im Mittelpunkt einer Präsentation während der JEC. Erstmals zeigte das ILK das Schäumformen an einer komplexen Geometrie.

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Spritzgießen mit kürzeren Zykluszeiten und besseren QualitätenSchneller Kühlen mit Kältemittel

Ein Kühlsystem für Spritzgießwerkzeuge soll eine Verkürzung der Zykluszeiten bei gleichbleibender oder verbesserter Bauteilqualität ermöglichen.

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Kältemittelkühlung im Spritzguss

Werkzeugspezifische Temperierlösungen können die Zykluszeit beim Spritzgießen deutlich senken. Zudem sind durch Einsatz einer zusätzlichen Kältemittelkühlung Qualitätsverbesserungen möglich. Wasserkühlkanäle benötigen in der Regel einen Mindestdurchmesser von 6 bis 10 Millimeter. Dünnwandige und kleinere Bereiche, wie Formkerne oder Stege, können deshalb nur schlecht oder gar nicht gekühlt werden und bestimmen durch die ‚Hot-Spots‘ die Zykluszeit. Die Folge: Die gleichmäßige Temperierung des Spritzgießwerkzeuges ist kaum möglich, Kühl- und Zykluszeit verlängern sich. Dank der Lösung von Stemke Cooling Systems sollen dank Temperierung mit Kältemittel filigrane Konturen bis 2 Millimeter Durchmesser bzw. Wanddicke effizient gekühlt werden. Zykluszeitbestimmende Bereiche werden somit schneller der Werkzeugtemperatur angepasst. Mit dem Vorteil der Eliminierung von Hot-Spots. Damit sei eine Zykluszeitreduzierung um durchschnittlich 30 Prozent bei gleichzeitiger Verbesserung der Bauteilqualität zu erreichen.

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Das Kältemittel wird im flüssigen Zustand vom Kühlgerät in das Werkzeug geleitet. An der zu kühlenden Stelle expandiert das flüssige Kältemittel, wobei Wärme aus der Umgebung entzogen, sprich Kühlleistung abgegeben wird. Das Kältemittel wandelt sich hierbei in einen gasförmigen Zustand. Das ‚warme‘ gasförmige Kältemittel wird in das Kühlgerät zurückgeleitet und in diesem wieder verflüssigt. Das System arbeitet somit verlustfrei in einem geschlossenen und impulsgeregelten Kreislauf. Ein Thermofühler misst die Ist-Temperatur des Konturstifts und überträgt den Wert an die Impulsregelung. Einsetzbar sind solche Kühlgeräte für den Temperaturbereich zwischen 20 und etwa 250 Grad Celsius.

Für die Kältemittelkühlung sprechen laut Systemhersteller verschiedene Gründe: Hohe Effektivität, Kühlbohrungen ab 0,5 Millimeter, Möglichkeit zur Nachrüstung, Qualitätsverbesserung des Bauteils hinsichtlich Verzug und Spannungen sowie Reduzierung der Zykluszeit, woraus eine Senkung der Energie- und Herstellkosten resultiert. Geliefert wird mit der Kältemittelkühlung ein Service-Paket: Von der Erstellung der Konstruktion über den Bau der Kühlkomponenten bis zum Verbau der Komponenten in das Werkzeug sowie die Inbetriebnahme vor Ort einschließlich Schulungen der Mitarbeiter seien möglich.

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