Verfahrenstechniken

Durch das Entfernen von nicht benötigtem Material aus dem Bauteilkern und dem nahezu ohne Druckverlust von innen wirkenden Nachdruck durch das Fluid, sind neue Designs und eine sonst nicht erreichbare Qualität der Bauteile möglich. Ebenso verbessert sich drastisch die Wettbewerbsfähigkeit durch massive Kostenreduzierungen (Einsparung von Material und Zykluszeit).

Dabei stellt sich zentral die Frage: Gas versus Wasser

Grundsätzlich haben beide Verfahren ihr spezifisches Anwendungsgebiet, wobei dieses überwiegend durch die Bauteilanforderung definiert wird.

Tendenziell bevorzugt man Gas immer dann, wenn Schwindung kompensiert werden soll, Masseanhäufungen nicht vermeidbar sind, Kanalquerschnitte sehr klein sind, das Wasser nicht aus dem Bauteil entfernt werden kann oder die Baugröße des Injektors ausschlaggebend ist.

Wasser kommt zum Zug, wenn die Querschnitte und die Kanallänge in Abhängigkeit vom Material für die Gasinjektionstechnik zu groß werden. Im Allgemeinen spielt aber neben dem Verzug die Restwanddicke eine zentrale Rolle.

Betriebswirtschaftlich gesehen stehen die wesentlich kürzeren Zykluszeiten und die nicht anfallenden Fluidkosten bei der Wahl von Wasser im Vordergrund. Bei großen Stückzahlen kann dies zu einer Reduzierung der Investitionskosten um bis zu 50 % führen.

Teilfüllverfahren

Die Form wird nur zum Teil mit Schmelze gefüllt (i.d.R. 50–60 %), da die vollständige Bauteilbefüllung durch die Ausbildung der Fluidblase erfolgt. Hierbei treibt die Fluidblase die Kunststoffschmelze vor sich her, so dass bei korrekter Bauteilauslegung und Vorfüllung das Bauteil zum Schluss komplett gefüllt ist.

Als Fluid dient entweder Wasser oder Gas.

Dieses Verfahren ist, dort wo es sinnvoll ist, das wirtschaftlichste, da Materialeinsatz und Schließkraftbedarf der Spritzgussmaschine optimal reduziert werden.

Eignung: Besonders geeignet sind stabförmige Bauteile, wie z.B. Griffe und Ähnliches.

Masserückdrückverfahren

Zunächst füllt man die Kavität vollständig mit Schmelze und öffnet dann vor der Fluideinleitung den Überlauf. Das Fluid verdrängt die flüssige Schmelze direkt zurück in den Schneckenvorraum der Spritzgussmaschine. Das zurückgedrückte Material liegt vorne im Schneckenvorraum und bildet direkt beim nächsten Zyklus die Außenhaut des folgenden Bauteils.

Einem semi-stabilen Gemisch von mehrfach wiederverwendetem Material, wie beim Recyceln von Restmaterialien aus dem Überlaufverfahren, wird somit vorgebeugt.

Durch die von uns entwickelten Heißkanalsysteme wird der thermische und mechanische Materialabbau unterbunden. Dieses Verfahren bietet eine hohe Reproduzierbarkeit, höchste Prozessfähigkeit, geringeren Materialeinsatz sowie eine Reduzierung der Energiekosten.

Eignung: Typische Anwendungsbeispiele sind Dachrelings, Rohre, aber auch komplexere Bauteile wie der Kunststoffrahmen der Karro-Schubkarre.

Projektil-Injektionsverfahren

Nach Abschluss der Füllphase der Kavität treibt das Fluid das Projektil durch das Bauteil. Die speziellen Injektoren, welche das Projektil aufnehmen, müssen für jeden Zyklus neu bestückt werden.

Mittels dieser Technik kann – im Gegensatz zur reinen Fluidtechnik – eine dünnere Wandstärke auch bei größeren Querschnitten erreicht werden.

Prinzipiell funktioniert das mit Wasser und Gas. Insbesondere die druckabhängige Volumenstromregelung aus unserem Haus bietet hier große Vorteile, da sie die Vorlaufgeschwindigkeit des Projektils direkt regelt. Somit wird ein „Trudeln“ des Projektils verhindert und eine gleichmäßig glatte Oberfläche erzeugt.

Eignung: Die Geometrie des Bauteils sollte über die gesamte Länge konstant, ohne Einschnürungen und Abflachungen, ausgelegt sein. Somit sind typische Einsatzgebiete Kühlwasserrohre oder auch Ladeluftrohre mit größerem Durchmesser.

Aerosol-Verfahren

Aerosol ist eine relativ neu entwickelte Verfahrensvariante der Fluidinjektion.

Ziel ist es, die Vorteile der WIT- und GIT-Technologie zu kombinieren, ohne die jeweiligen Nachteile in Kauf nehmen zu müssen.

Das Aerosol-Verfahren verbindet die oben beschriebenen Vorteile der WIT und GIT.

Aerosol auf der GIT, allerdings wird hier dem N² während der Injektion fein dispergiertes Wasser zugeführt.
Über den Anteil des Wassers kann eingestellt werden, ob die innere Kühlwirkung überwiegen soll oder die Möglichkeit der Druckübertragung zur Schwindungskompensation.
Durch die stützende erstarrte Randschicht innen kann der maximale Querschnitt von GIT-Bauteilen vergrößert werden.

Typische Bauteile können aus dem WIT-Bereich kommen, wenn Wasser aufgrund der Geometrie oder des Materials nicht einsetzbar ist oder die Schwindung von Masseanhäufungen kompensiert werden muss.

Aus dem GIT-Bereich kommen Bauteile, deren Zykluszeit reduziert werden soll oder wo die Querschnitte für eine reine Gasanwendung zu groß sind.