Heißkanaldüsen Typ SLT/-DLT Kundeninformation

Heißkanaldüsen Kundeninformation Typ SLT/-DLT
Sichere und materialschonende Verarbeitung von flammwidrig eingestellten Polyamiden mit
GÜNTHER Heißkanaltechnik
Firma Moeller GmbH, Bonn fertigt als weltweit führender
Anbieter Komponenten und Systeme im Bereich
Automatisierung, Befehls- und Steuergeräte. Bei diesen
Systemen kommen diverse elektrische und elektronische
Bauteile aus Kunststoff zum Einsatz.
Abb. 1 Einsatz von Drucktasten in einem Befehls- und
Steuergerät (Bild: Fa. Moeller)
Für die angusslose Fertigung dieser Kunststoffteile setzt
Moeller schon seit langer Zeit Werkzeuge mit Heißkanal
ein. Der Vorteil der Heißkanaltechnik im Vergleich zu
einem konventionellen Angusssystem besteht unter
anderem darin, Material einzusparen und Zykluszeit zu
reduzieren.
Bei der Auswahl eines Kunststoffes für elektrotechnische
Bauteile sind neben konstruktiven Anforderungen
oftmals auch gesetzliche Vorgaben und Normen
zu berücksichtigen. In der Elektronindustrie müssen
beispielsweise Bauteile aus Kunststoff, die einen
direkten Kontakt mit spannungsführenden Teilen
haben, unter anderem den Vorgaben der IEC - Norm
(International Electrotechnical Commission)
entsprechen. Eine weitere Vorgabe ist die Fähigkeit des
Kunststoffes, nach Beflammung zu verlöschen. Hier hat
sich der Standard 94 der Underwriters Laboratories als
maßgebliche Norm für die Einstufung der Flammwidrigkeit
von Kunststoffen weltweit durchgesetzt. Beim
Standard 94 der UL richtet sich die Einstufung nach
Brenngeschwindigkeit, Verlöschungsdauer, Tropfenbildung
und Nachglimmdauer. Je nach Funktion des
Bauteils müssen folgende Kriterien erfüllt werden:
UL94 V2: Prüfkörper vertikal; selbstverlöschend bis 30s
nach Abzug der Flamme, brennende Tropfen zulässig;
Nachglimmen max. 60s.
UL94 V0: Prüfkörper vertikal; selbstverlöschend bis 10s
nach Abzug der Flamme; keine brennenden Tropfen;
Nachglimmen max. 30s
Als Gehäusewerkstoff für elektrische oder elektronische
Bauteile setzte Moeller überwiegend ein mit
25% Glasfaser verstärktes PA66 mit Flammschutz
ein. Dieser Materialtyp erfüllt unter anderem die Brennbarkeitsklasse
UL 94 - V2.
Viele Geräte der Firma Moeller werden auch in Bereichen
eingesetzt, für die die Richtlinien der ATEX (ATEX =
Atmospheres Explosibles = explosionsfähige Atmosphäre) gelten.
Hier wurden die Anforderungen an die Entflammbarkeit
zuletzt verschärft, so dass diese Bauteile nun die
Brennbarkeitsklasse nach UL94 V0 erfüllen müssen.
Aufgrund dieser Verschärfung musste Moeller für viele
Bauteile den bislang eingesetzten Kunststoff-Typ durch
einen adäquaten aber nach UL94-V0 eingestuften Typ
ersetzen.
Um einen Kunststoff flammwidrig einzustellen, sind je
nach Polymer unterschiedliche Flammschutzsysteme
notwendig. Bei dem hier eingesetzten PA66 erfolgt die
Brandschutzausrüstung auf Basis des roten Phosphors.
Die Brennbarkeitsklasse wird in der Regel über die
Menge des eingesetzten Flammschutzsystems
beeinflusst. Der hier verwendete rote Phosphor reagiert
in Abhängigkeit der eingesetzten Menge mehr oder
weniger stark auf Temperatur. So kann es durch
Überhitzung während der Verarbeitung zu einer
thermischen Schädigung des Flammschutzmittels
kommen. Die hierdurch ent-stehenden Gase können
über Belagsbildung zur Korrosion im Werkzeug führen.
Im Einzelfall kannes sogar zum Entzünden dieser Gase
kommen.
Das ursprünglich von der Firma Moeller eingesetzte
PA66 mit 25% Glasfasern (Brennbarkeitsklasse nach
UL94-V2) hat sich problemlos mit einem bestehenden
Heißkanalsystem verarbeiten lassen. Nach der Umstellung
auf ein PA66-GF25 mit Brennbarkeitsklasse UL-
V0 traten bei der Verarbeitung mit diesem Heißkanalsystem
massive Probleme auf.
Trotz materialgerechter Verarbeitungstemperaturen von
275…295°C ist ein extrem starker Formbelag aufgetreten.
Die Werkzeuge mussten alle 30…35.000 Schuss
gereinigt werden. Zusätzlich zur Reinigung des Formbelags
mussten die Formeinsätze nach 250.000 Schuss
aufgrund von Korrosion ausgetauscht werden. Die
Ursache dieser starken Belagsbildung bzw. der
Korrosion im Werkzeug, war die deutliche Überhöhung
der Temperatur in den Heißkanaldüsen in Verbindung
mit dem höheren Anteil des roten Phosphors im PA66.
Bei einer am Regelgerät eingestellten Düsentemperatur
von 290°C wurden in den Düsen partiell Temperaturen
von ca. 360°C gemessen. Die Folge war eine Reaktion
des Flammschutzmittels.
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
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