Heißkanaldüsen Typ SLT/-DLT Kundeninformation

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Heißkanaldüsen Kundeninformation Typ SLT/-DLT Heißkanalsysteme für metall- und keramikpulvergefüllte Kunststoffe Bekanntermaßen ist für die Verarbeitung insbesondere von CIM-Feedstock eine sehr homogene Temperaturführung erforderlich, um Entmischungen und Inhomogenitäten in der Schmelze zu vermeiden. Dies könnte sonst zu Lunkerbildungen im Bauteil führen. Im Vergleich zu einer elektrisch beheizten Heißkanaldüse zeichnet sich eine fluidbeheizte Düse aufgrund der Trägheit des Fluids durch ein noch konstanteres Temperaturverhalten aus. Dipl.-Ing. Jörg Essinger Leitung Anwendungstechnik Fragen richten Sie bitte direkt an die Anwendungstechnik Telefon + 49 (0) 6451 5008-31 oder -63 Die Angaben entsprechen dem heutigen Stand unserer Erkenntnisse und sollen über technische Hintergründe informieren. www.guenther-hotrunner.com 1/09 Technische Änderungen vorbehalten i Abb.Fluidbeheizte Heißkanaldüsen heizen Düse und Verteiler deutlich gleichmäßiger als elektrische Beheizungen auf und halten so die Temperatur wesentlich konstanter. 1.5. 18
Heißkanaldüsen Kundeninformation Typ SLT/-DLT Heißkanalsysteme für hohe Einspritzgeschwindigkeiten Für schnelle Fälle Sind filigrane Teile mit dünnen Wanddicken und langen Fließwegen gefragt, ist schnelles Einspritzen das A und O für eine prozesssichere Fertigung. Aber auch bei großvolumigen Teilen sind schnelle Einspritzvorgänge oft unerlässlich. Eine angepasste Heißkanaltechnik ermöglicht hier einwandfreie Prozesse und Produkte. Können schon bei konventionellen Spritzgießprozessen oft hohe Einspritzgeschwindigkeiten erforderlich sein, so gibt es zwei Verfahren, die hier besonders hohe Anforderungen stellen: Expansionsspritzgießen und physikalisches Schäumen. Beim Expansionsspritzgießen wird die Schmelze im Schneckenvorraum oder im Heißkanal komprimiert und somit als Druckspeicher genutzt. Gemäß pvT-Diagramm lässt sich Kunststoffschmelze bei einem Druck von etwa 2000 bar rund 10 % komprimieren. Dieses Verhalten wird beim Expansionsspritzgießen genutzt. Randbedingung für einen reproduzierbaren Prozess ist jedoch, dass das vorgespannte Schmelzevolumen konstant bleibt. Dazu ist die Schnecke nach dem Verdichten exakt in Position zu halten, da sie sonst beim Öffnen der Verschlussdüse unter der hohen Druckbeaufschlagung vorfahren und so das Werkzeug mit Schmelze überladen würde. Diese Voraussetzung erfüllen elektromechanisch angetriebene Spritzgießmaschinen. Hiermit lässt sich die Schnecke systembedingt axial beliebig positionieren und auch bei hohem Druck in dieser Position exakt halten. Kommt ein Heißkanalsystem beim Expansionsspritzgießen zum Einsatz, so wird dort ein Druck bis zu 2500 bar aufgebaut und über eine definierte Zeit gehalten. Dies gewährleistet einen gleichmäßigen Druck an allen Kavitäten. Für den erfolgreichen Einsatz des Expansionsspritzgießens ist ein absolut gleichmäßiges Öffnen der Nadeln unabdingbar. Die im Heißkanal vorgespannte Schmelze kann nach dem Öffnen der Nadeln explosionsartig expandieren und füllt gleichmäßig die Kavitäten. Somit lassen sich sehr dünnwandige Bauteile füllen. Beim physikalischen Schäumen zum Beispiel mit dem MuCell-Verfahren wird dem System ein physikalisches Treibmittel zugeführt, das zunächst in der unter Druck stehenden Schmelze gelöst ist. Beim Einspritzen in die Kavität verringert sich der Druck, das Treibmittel expandiert und schäumt die Schmelze auf. Auch hier ist es notwendig, die Schmelze mit hohen Geschwindigkeiten in die Kavität einzuspritzen, um das Teil gezielt in der Kavität schäumen zu können. Fragen richten Sie bitte direkt an die Anwendungstechnik Telefon + 49 (0) 6451 5008-31 oder -63 Die Angaben entsprechen dem heutigen Stand unserer Erkenntnisse und sollen über technische Hintergründe informieren. www.guenther-hotrunner.com 3/09 Technische Änderungen vorbehalten i Es entsteht ein leichtgewichtiges Bauteil mit geschlossener Außenhaut und geschäumtem Kern. Mit dem Verfahren lassen sich auch Schaumstrukturen mit Wanddicken unter einem Millimeter realisieren. Der durch den Schäumprozess entstehende interne Druck wirkt an allen Stellen des Bauteils, wodurch er zu einem gewissen Anteil die Aufgabe des Nachdrucks übernimmt und so Einfallstellen, Schwindung und Verzug ausgleichen oder zumindest reduzieren kann. Für beide Verfahren sind die Spritzgießmaschinen an die veränderten Anforderungen anzupassen. Beim Expansionsspritzgießen ist für das exakte Dosieren und Einspritzen eine elektrische Spritzgießmaschine erforderlich. Das MuCell-Verfahren erfordert eine spezielle Schnecke und spezielle Aggregate, um das Treibmittel im so genannten superkritischen Zustand in die Schmelze eindüsen zu können. Beide Verfahren lassen sich – bis auf wenige Ausnahmen – mit allen gängigen Polymeren betreiben. So ist LCP im MuCell- Verfahren nicht verarbeitbar, wohingegen das Material für das Expansionsspritzgießen sehr gut geeignet ist. Nadelverschlusssysteme unabdingbar Bei beiden Verfahren sind Nadelverschluss- Heißkanalsysteme einzusetzen, um den erforderlichen Druck im Heißkanalsystem aufbauen und halten zu können. Beim Expansionsspritzgießen muss das Heißkanalsystem nicht nur sehr hohen Drücken standhalten, es muss zudem sichergestellt sein, dass bei einem Mehrkavitätenwerkzeug alle Nadeln exakt und gleichzeitig öffnen. Diese gleichmäßige Nadelbewegung ermöglicht eine Hubplatte, die nach dem Prinzip der schiefen Ebene arbeitet. Hierbei wird die axiale Bewegung des Hydraulikkolbens über eine Kulissenführung in die Hubbewegung der Platte und damit der Nadeln umgesetzt. Abb. Ein Schiebeverschluss, pneumatisch oder hydraulisch angetrieben über einen außen liegenden Zylinder, ermöglicht die gleichzeitige Betätigung aller Nadeln 1.5. 19
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