Heißkanaldüsen Typ SLT/-DLT Kundeninformation

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.
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3/09 Technische Änderungen vorbehalten
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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
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