Effizienz leicht gemacht

Bis zum 31.12.2023 haben Interessenten die Möglichkeit zum Erwerb von Blind-Tickets. Danach ist die Veranstaltung zum offiziellen Preis buchbar. Aussteller sind aktuell ebenfalls noch herzlich willkommen.

Anmeldung zur Tagung:  kimw.shop

Obwohl seit Jahrzehnten bekannt, hat sich der Thermoplastschaumspritzguss (TSG) mit seinen vielfältigen Vorteilen nicht in voller Breite etabliert, erfährt aber vor dem Hintergrund von Ressourceneinsparung und geforderten Effizienzsteigerungen neuen Aufwind. Es handelt sich um eine fortschrittliche Fertigungstechnologie, die in verschiedenen Branchen aus unterschiedlichen Gründen eingesetzt wird. Gewichtseinsparung ist wahrscheinlich das erste Schlagwort, das einem zu TSG einfällt. Aber anstelle einfach nur „weniger Material“ damit zu meinen, kann man den Gedanken weiterführen: Mit dem verfügbaren Material lassen sich mehr Teile produzieren!

Häufig lassen sich bereits Bauteile, die für den Kompakt-Spritzguss designt sind, schäumen und erreichen eine gewisse Material-/ Gewichtsersparnis bei nahezu unveränderten mechanischen Eigenschaften. Das volle Potenzial wird hingegen erst ausgeschöpft, wenn Bauteil und Prozess geschäumt gedacht werden: Die beim Schäumen einhergehende Reduktion der Schmelzeviskosität ermöglicht bspw. dünnere Wanddicken. Manche Kunststoffe erlauben darüber hinaus, dass die Schmelze- und/oder die Werkzeugwandtemperatur gesenkt werden kann. Faktoren, die sich positiv auf die Zykluszeit auswirken.

Ein weiterer großer Vorteil des Schäumens ist, dass der Gasdruck von innen heraus in der erstarrenden Schmelze wirkt, wodurch auf den sonst benötigten Nachdruck zur Kompensation des Volumenschwundes verzichtet werden kann. Hieraus resultieren prozessseitig weitere Optionen, die den TSG gegenüber dem Kompaktspritzguss hervorheben: Man hat die Wahl, bei gleicher Anzahl an Teilen die Zuhaltekraft der Maschine zu reduzieren (Energieersparnis, weniger Belastung für das Spritzgießwerkzeug) oder aber, man erhöht die Anzahl der Kavitäten (gesteigerte Produktivität). Plant man das Schäumen von Anfang an als Produktionsverfahren ein, kann man gegebenenfalls sogar auf eine kleinere Maschine wechseln.

Auch bauteilseitig steht einiges auf der Haben-Seite: Richtig ausgelegt kann ein Bauteil dünner konstruiert werden, etwaige Verrippungen und andere Masseanhäufungen führen nicht zu Einfallstellen oder Lunkerbildung. Der bereits erwähnte inhärente Gasdruck in der Schmelze und der Wegfall des Nachdruckes führen dazu, dass Bauteile gleichmäßiger Schwinden und somit Verzug verringert oder sogar komplett eliminiert wird. Präzisere Bauteile in kürzerer Zykluszeit sind das Ergebnis.

Sind sehr hohe Gewichtsreduktionen gefordert, kann das sog. Negativprägen Anwendung finden. Das Bauteil wird dünn(er) hergestellt und noch bevor die Schmelze erstarrt ist, wird das Werkzeug definiert geöffnet. Resultat ist ein Bauteil mit dem Gewicht des dünnen Formteils, aber der Steifigkeit einer dickeren Geometrie. Gewichtsreduktionen im zweistelligen Prozentbereich sind mit dieser Technologie üblich.

Hemmnisse gegenüber dem Schäumen von Thermoplasten bestehen u. a. bei Sichtbauteilen. Typischerweise haben geschäumte Bauteile eine schlierige Oberfläche. Dass dies nicht so sein muss, zeigen Entwicklungen der letzten Jahre. Sowohl werkzeug- und prozessseitig, als auch materialseitig existieren Lösungen für ansprechende Oberflächen in matt, oder sogar für Hochglanzanwendungen.

Sie möchten mehr über die Fachtagung, das Schäumen erfahren oder Ihr Unternehmen auf der begleitenden Ausstellung im Technikum des Kunststoff-Institutes präsentieren? Sprechen Sie uns an!