Neue Maschinen, Werkstoffe und Verfahren

KraussMaffei: Leichte, lackierfähige Bauteile in einem Schritt

Eine Verstärkung von Kunststoffen mit Glashohlkugeln bietet neben einer Gewichtsreduktion und einem geringerem Teileverzug auch makellose Oberflächen. Auf dem „KraussMaffei Competence Forum“ konnten sich Besucher anhand eines automobilen Spoilers davon überzeugen. Produziert wurde er auf einer Spritzgießmaschine MX 1600 mit 16.000 kN Schließkraft.

Wer das Bauteil sah, das die MX 1600 auf dem Competence Forum mittels Linearroboter verließ, konnte zunächst nichts Ungewöhnliches feststellen. Es war vergleichsweise leicht und verfügte über eine gleichmäßige Oberfläche ohne Fließlinien. „Das Geheimnis liegt im Inneren. In dem Kunststoff PP sind Hohlkugeln mit einem durchschnittlichen Querschnitt von 20 μm eingebettet, die aus chemisch stabilem Borosilikatglas bestehen“, erklärte Andreas Handschke, Produkt- und Technologiemanager bei KraussMaffei.

Der auf einer Spritzgießmaschine MX 1600 hergestellte Spoiler glänzt durch reduziertes Gewicht und eine makellose, lackierfähige Oberfläche (Foto: KraussMaffei).

Seit Anfang des Jahres bietet A. Schulman das Granulat in Zusammenarbeit mit 3M, dem Hersteller des puderförmigen Füllstoffes, an. Die Größe der Glashohlkugeln bestimmt deren Druckfestigkeit (bis 1.100 bar) und in der Folge die mechanischen Eigenschaften des Materials. Mit steigendem Anteil der Glaspartikel wächst die Steifigkeit des Bauteils, während die Schwindung und auch das Gewicht abnehmen.

Da man beim Spritzgießen generell eine hohe Druckfestigkeit benötigt, kommen hier eher kleine Durchmesser zum Einsatz, was sich auch günstig auf die Oberflächenbeschaffenheit auswirkt. Im Gegensatz zu vielen Schäum- und Fasertechnologien liefert das Glashohlkugel-Verfahren lackierfähige Produkte. Die thermischen Eigenschaften der Kugeln können zudem kürzere Kühlzeiten bedeuten.

Frei von Fließmarkierungen

Die MX 1600 mit einer Schließkraft von 16.000 kN verdeutlicht beim Competence Forum gleichermaßen die Trends zum Leichtbau und zur anspruchsvollen Oberfläche (Foto: KraussMaffei).

„Damit der Auto-Spoiler später perfekt in Wagenfarbe glänzt, gilt es aber schon beim Rohteil optische Fehler zu vermeiden – eine anspruchsvolle Aufgabe beim Kaskadenspritzgießen“, so Handschke. Das Nadelverschlusssystem FlexFlow des Partners HRSflow verfügte deshalb über eine elektro-servomotorische Steuerung, die vollständig in die MC6-Maschinensteuerung der MX 1600 integriert war. Das erlaubte nicht nur eine Positionierung der FlexFlow Steuerung außerhalb des Arbeitsbereiches der Maschine, sondern erleichterte auch die Bedienung der gesamten Anlage.

Anders als hydraulische und pneumatische Systeme, bei denen die Verschlussnadel im Rahmen eines definierten Hubs jeweils nur die Start- oder Endposition einnehmen kann (offen oder geschlossen) bietet FlexFlow die Möglichkeit, die einzelnen Nadeln unabhängig voneinander bezüglich ihrer Position und Geschwindigkeit zu regeln. Durch das profilierte Öffnen und Schließen der Nadeln lassen sich Druckspitzen vermeiden, und das typischerweise stufige Druckprofil weicht einer stetigen Druckkurve. Im Ergebnis lassen sich Fließmarkierungen an der Oberfläche des Bauteiles vermeiden. Weitere Vorteile: Durch den geregelten Druck lässt sich die Schließkraft um bis zu 20 % und das Teilegewicht dank optimierten Nachdrucks um bis zu 5 % reduzieren. „Die MX 1600 verdeutlicht beim Competence Forum gleichermaßen die Trends zum Leichtbau und zur anspruchsvollen Oberfläche“, fasste Handschke zusammen.

Weitere Partner bei dem Exponat waren Inglass S.p.A. (Werkzeug), Motan Colortronic (Materialförderung) und Single Temperiertechnik.

www.kraussmaffei.com

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