Mit variothermer Werkzeugtemperierung, speziellen Formeinsätzen, Präzisionsöffnen und Cellmould-Technologie gelingt die Serienproduktion von geschäumten Leichtbauteilen für den Sichtbereich. Für die weitere Erprobung etablierte die Schaumform GmbH, Hutthurm, die auf der K […]
Variotherme Werkzeugtemperierung in Kombination mit Präzisionsöffnen und Cellmould-Schäumtechnologie liefern leichte und schlierenfreie Schaumspritzgießteile. (Foto: Wittmann-Battenfeld)
Mit variothermer Werkzeugtemperierung, speziellen Formeinsätzen, Präzisionsöffnen und Cellmould-Technologie gelingt die Serienproduktion von geschäumten Leichtbauteilen für den Sichtbereich. Für die weitere Erprobung etablierte die Schaumform GmbH, Hutthurm, die auf der K 2013 erstmals gezeigte Technologiekombination nun im eigenen Verarbeitungstechnikum.
Kunststoffbauteile werden entschieden leichter, wenn sie als Schaumspritzgießteile gefertigt werden. Für die Automobilbranche ist das von großem Wert, weil eingespartes Bauteilgewicht direkt zu einem niedrigeren Kraftstoffverbrauch und somit zu verringertem CO2-Ausstoß führt. Dem entsprechend werden aktuell viele Bauteile darauf hin getestet, ob anstelle der etablierten kompakten Ausführung zukünftig Schaumspritzgießteile eingesetzt werden können. Bauteile, die am fertigen Fahrzeug nicht sichtbar sind, können inzwischen ohne große Schwierigkeiten direkt als Schaumspritzgießteile realisiert werden.
Hohe Ansprüche an Sichtteile
Wenn Spritzgießteile jedoch im Sichtbereich liegen, wie etwa im Interieur bei Cockpitbauteilen und den Säulenverkleidungen, dann ist neben einer erfolgreichen Schaumspritzgussverarbeitung noch eine weitere Hürde zu nehmen. Die Teile dürfen sich äußerlich nicht von kompakten Bauteilen unterscheiden und vor allem dürfen an der Oberfläche keine Schlieren sichtbar sein. An einem Technologieträger, der am Messestand von Wittmann-Battenfeld, Kottingbrunn (Österreich), auf der K 2013 erstmals der Öffentlichkeit präsentiert wurde, hat Schaumform gezeigt, dass auch diese Herausforderung zu meistern ist. Allerdings müssen hierfür, neben dem Einsatz von geeignetem Material, einige technische Lösungen miteinander kombiniert und gut aufeinander abgestimmt werden.
Schäumverfahren mit Schmelze-Direktbegasung
Schaumspritzguss mit Cellmould-Schmelzebegasung und Präzisionsöffnen auf einer vollelektrischen 2.400-kN-Maschine. (Foto: Wittmann-Battenfeld)
Kernkomponente war eine vollelektrische Spritzgießmaschine Ecopower mit 2.400 kN Schließkraft, die speziell für das Erzeugnis ausgestattet wurde. Auf der Schließseite wurde die Funktion Präzisionsöffnen mit Kniehebel realisiert. Auf der Spritzseite kam ein Cellmould -Schaumspritzgießaggregat mit 55 mm Schneckendurchmesser zum Einsatz. Die für das Schäumen benötigte Stickstoffzugabe wird während dem Plastifizieren direkt in den Spritzzylinder injiziert. Cellmould zählt damit zu den physikalischen Schäumverfahren mit Schmelze-Direktbegasung. Schaumform entwickelte und lieferte ein Technologieträger-Werkzeug, das für das Schaumspritzgießen mit Präzisionsöffnen und insbesondere für die variotherme Temperierung des Formeinsatzes auf der Sichtseite ausgelegt ist.
Zykluszeit kaum verlängert
Der Formeinsatz wird kurz vor dem Einspritzen mit bis zu 180 °C heißem Druckwasser aufgeheizt. Bei passender Prozessführung entstehen auf diese Weise Bauteile, die überhaupt keine Schlieren auf der Sichtseite aufweisen. Anschließend wird der Formeinsatz abgekühlt und die Form wird zur gleichen Zeit hochpräzise etwas geöffnet, sodass sich die Wanddicke des Bauteils beinahe verdoppelt. Dabei entsteht im Bauteilinnern eine feine und leichte Schaumstruktur. Mit beweglichen Elementen im Werkzeug wird zudem gewährleistet, dass alle für das Design und die Funktion wichtigen Oberflächen geometrisch exakt stimmen. Trotz der recht aufwändigen Temperiertechnik verlängerte sich die Zykluszeit kaum, dank einem Werkzeugeinsatz aus einem Sonderwerkstoff, werkzeugnahen Ventilstationen und speziell auf das Technologieträger-Bauteil zugeschnittenen Temperiergeräten.
Weitere Untersuchungen im Technikum
Dipl.-Ing. (FH) Günter Brunner und Dr.-Ing. Norbert Müller, Schaumform, sowie Willibald Warta, Ing. Mag. Georg Tinschert, Dipl.-Ing. (FH) Gottfried Hausladen, Wittmann-Battenfeld, beschließen auf der K 2013 eine Kooperation zur Schaumspritzgießtechnik mit Installation einer 2.400-kN-Maschine von Wittmann-Battenfeld im Technikum von Schaumform. (Foto: Wittmann-Battenfeld)
Die Schaumspritzgießmaschine von Wittmann-Battenfeld mit Cellmould-Technologie wurde unmittelbar nach der K 2013 im Technikum von Schaumform wieder aufgebaut. Dort werden nun weitere Thermoplastmaterialien für das automobile Interieur getestet und alternative Stähle für die variotherme Werkzeugtemperierung erprobt. Mit dem vielseitig verwendbaren Versuchswerkzeug von Schaumform und der Cellmould-Anlagentechnik werden außerdem verschiedene Auftragsuntersuchungen durchgeführt.
