Heißkanaldüsen Typ SLT/-DLT Kundeninformation

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Heißkanaldüsen Kundeninformation Typ SLT/-DLT Vliesolen - bambusverstärkte Kunststoffe Die Firma PMG Geotex aus Chemnitz compoundiert Kunststoffe mit exotischen Füllstoffen. Zur Modifikation der Eigenschaftsprofile von zum Beispiel Polypropylen oder Polyethylen werden anstatt der üblichen Glasfasern spezielle Bambusfasern eingesetzt. Die Bambusfaser kann je nach Länge in verschiedenen Bereichen zum Einsatz kommen. So werden beispielsweise längere Fasern in Estrich oder Beton eingemischt, um Rissbildung beim Trocknen zu vermeiden. Die kürzeren Bambusfasern werden als Verstärkungs- bzw. Füllstoff in Kunststoffe eingearbeitet. Durch die Fasern, die mit dem Polymer chemisch gekoppelt sind, wird die Festigkeit gegenüber einem unverstärkten Kunststoff deutlich angehoben. Auch wirkt sich dieser Füllstoff auf den Preis des Produktes aus. Das Eigenschaftsprofil eines mit 30% Bambusfasern modifizierten PP liegt zwischen einem unverstärkten und einem mit ca. 20% glasfaserverstärktem Polypropylen. Die konventionelle Verarbeitung dieser Kunststoffe mit Kaltkanal ist ohne Probleme machbar. Immer mehr Interessenten fragen aber nach der Möglichkeit, dieses Material auch mit Heißkanal zu verarbeiten. Die Versuche, die PMG zusammen mit GÜNTHER Heisskanaltechnik GmbH durchgeführt hat, zeigen, dass diese bambusfasergefüllten Kunststoffe auch mit Heißkanal zu verarbeiten sind. Für den Verarbeitungsversuch standen drei Kunststoffe (PP, PE–LD /PE-HD) mit jeweils 30% Bambusfasern zur Verfügung: - Vliesolen BF30, natur (PP-2/30-HM1) - Vliesolen BF30, schwarz (LDPE-2/30-HS2) - Vliesolen BF30 (HDPE-1/30-HM1) Diese Materialien wurden in einem Testwerkzeug (2-fach: Scheibe 1g), das wahlweise mit - Heißkanaldüsen mit Spitze (5SHT50S) oder -Heißkanal-Nadelverschlussdüsen (5NHT50LA ausgerüstet war, getestet. Aufgrund der im Vergleich zur Glasfaser längeren Bambusfaser sind kleine Anspritzpunkte nicht geeignet. Es besteht die Gefahr, dass sich der Anspritzpunkt durch die Faser zusetzt. Die Versuche haben gezeigt, dass mit einem Anspritzpunktdurchmesser von 1,6 mm bei der 5SHT50-Düse und bei einem Anspritzpunktdurchmesser von 1,4 mm bei der 5NHT50LA-Düse die genannten Materialtypen ohne Einschränkung verarbeitet werden konnten. Die im Versuch eingesetzten Heißkanal-Düsen zeichnen sich unter anderem durch den zweigeteilten Schaft im vorderen Bereich der Düse aus. Durch diesen Aufbau wird eine hervorragende thermische Isolation zwischen Heißkanal-Düse und Werkzeug erzielt. Diese thermische Trennung wirkt sich auch positiv auf die Temperaturführung innerhalb der Düse aus. Die Heißkanaldüsen eignen sich für die Verarbeitung von Standard-, technischen und hochtemperaturbeständigen Kunststoffen. Bei gefüllten Materialien bieten Düsenspitzen aus einer Hartmetalllegierung mit guter Wärmeleitung einen sehr guten Verschleißschutz. 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 Materialrohr (25 W/mK) Heizung Luft (0,04 W/mK) Erstarrter Kunststoff (0,2...1,2 W/mK) i Abb. Standard-Heißkanaldüse 5SHT50 mit zweistufigem Schaft (patentiert). Düse mit hervorragender Isolierung im vorderen Schaftbereich. Schmelze Schaft aus Titanlegierung (7 W/mK) Wärmeleitspitze (100 W/mK) Abb. Der zweiteilige Schaft der SHT-Düse sowie erstarrter Kunstsoff, der eine “Kappe” um die Düse herum bildet, führen zu einer optimierten Isolation zur Kavität hin und bewirken dadurch ein gleichmäßiges Temperaturprofil in der Düse. Um überstandsfreie Anschnitte am Bauteil zu erzielen, sind Nadelverschlussdüsen zu empfehlen. Diese Düsen sind so ausgelegt, dass sie sich durch eine hohe Lebensdauer auszeichnen und im Betrieb kurze Zykluszeiten erzielen. 1.5. 22
i Heißkanaldüsen Typ SLT/-DLT Kundeninformation Vliesolen - bambusverstärkte Kunststoffe Ein weiterer Vorteil ist, dass alle Verschleißteile ohne Schwierigkeiten austauschbar sind. Deshalb können Probleme, wie ein Zusetzen der Düsen, mangelhafte Teilefüllung, Fadenziehen und schlechte Angussqualität vermieden und kürzere Prozesszeiten erreicht werden. Durch den Einsatz einer Nadelverschlussdüse kann die Zykluszeit je nach Anwendung bis zu 20% reduziert werden. Abb. Musterteile, gefertigt mit einer Düse 5SHT50 Durch die optimierte Temperaturführung in den Heißkanal-Düsen konnte das Material mit den vom Hersteller empfohlenen Temperaturen verarbeitet werden. Die Spritzdrücke schwankten je nach Basispolymer und Düsenart zwischen 700 bar und 1100 bar. Der Gesamteindruck der Teile ist überzeugend. Die Musterteile, die mit Düse mit Spitze gefertigt wurden, zeigen eine gute Anschnittqualität. Es ist trotz des Faseranteils von 30% eine maximale Abrisshöhe von ca. 0,15 mm realisierbar. Mit den Nadelverschlussdüsen sind erwartungsgemäß optimale Angussqualitäten auch mit diesen Materialtypen erreichbar. Abb. Mopphalter aus Vliesolen 1.5. 23 Die thermische Beständigkeit der bambusfaserverstärkten Polymere ist relativ hoch; nach einer simulierten Maschinenstillstandszeit von 10 Minuten lassen sich die genannten Materialien mit den beiden im Test befindlichen Heißkanaldüsen problemlos wieder anfahren. Eine Erhöhung der Düsentemperaturen ist nicht notwendig. Die Teile zeigen auch keinen thermischen Abbau. Zusammenfassend kann gesagt werden, dass sich die drei getesteten Kunststoffe mit Bambusfaserverstärkung ohne Probleme mit dem Heißkanalsystem von GÜNTHER Heisskanaltechnik haben verarbeiten lassen. Damit ist eine wirtschaftliche Fertigung für ein Produkt mit gutem Preis-Leistungsverhältnis möglich. GÜNTHER Heisskanaltechnik GmbH Dipl.-Ing. J. Essinger Leiter 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 Technische Änderungen vorbehalten 3/09
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