Leichte Teile und dünne Geometrien sind im Trend

Von unserem Redaktionsmitglied Dr. Bettina Keck – bettina.keck@konradin.de

Der Trend zu dünnen Geometrien beschränkt sich nicht auf die Verpackungstechnik: „Auch bei technischen Teilen können wir mit speziellen, an die Anforderungen angepassten Spritzgießmaschinen Gewicht und Kosten der Werkstücke reduzieren“, sagt Sven Mätzig, Geschäftsführer des Technischen Zentrums Süd der Husky Spritzgiess-Systeme GmbH in Augsburg.

Welche Technologien für die Produktion von Verschlüssen und Dünnwandteilen zur Verfügung stehen, stellte Husky kürzlich im Rahmen eines Open-House-Seminars in Augsburg vor. Rund 50 Teilnehmer erhielten Tipps zu Themen wie Heißkanaltechnik, konturfolgende Temperierung, Automatisierung und Rohstoffe.

Um die Anforderungen an die Spritzgießmaschinen vor Ort zu demonstrieren, produzierte Husky im Hause mit einer Hylectric 90 mit Zweifach-Werkzeug Automatenbecher aus Polypropylen (PP). Eine Hylectric 160 mit 32-fach-Werkzeug fertigte Verschlusskappen aus Polyethylen hoher Dichte (HDPE). Charakteristisch für Spritzgießanlagen in der Dünnwandtechnik sind hohe Einspritzdrücke – sie liegen über 2500 bar – sowie Lineargeschwindigkeiten von bis zu 3000 mm/s.

Alle Modelle des Typs Hylectric sind Hybridmaschinen. „Während sie die Linearbewegungen hydraulisch ausführen, wird die Schnecke elektrisch angetrieben und spart dadurch rund 15 Prozent Energie“, stellt Mätzig fest. Die Energiekosten sollen 2 bis 5 % der Gesamtkosten für das Teil ausmachen. Rund 50 % davon entfallen auf das Plastifizieren. Eine möglichst dünne Teilegeometrie macht sich laut Mätzig besonders deshalb bezahlt, weil das Material mit einem Löwenanteil von durchschnittlich 58 % zu Buche schlägt.

Husky bietet nach eigenen Angaben Spritzgießmaschinen mit den größten Holmabständen am Markt. So sollen sich große Werkzeuge mit vielen Kavitäten einbauen lassen. Das Ergebnis sind kurze Zykluszeiten. Weitere Vorteile: Die Teile können bei der Entnahme berührungsfrei fallen, und der Zugang für Handlinggeräte wird erleichtert. Der Einsatz von Etagenwerkzeugen ist eine weitere Alternative für den Anwender, die Produktivität zu erhöhen. Plastifizierleistung und Einspritzraten verdoppeln sich dadurch. „Für das Herstellen von Verschlusskappen sind Werkzeuge mit 128 Kavitäten oder 64+64-fach-Etagenwerkzeuge Stand der Technik“, meint Ingmar Bergbohm, Gebietsleiter Baden-Württemberg bei Husky. Bei Dünnwand-Artikeln werde hingegen üblicherweise mit maximal acht Kavitäten pro Werkzeug gearbeitet. „Wir können heute Wandstärken von 0,32 mm erreichen. Dünnwandanwendungen konkurrieren deshalb zunehmend mit dem Tiefziehen“, weiß Bergbohm. Oft werde das Spritzgießen mit In-Mold-Labeling (IML) kombiniert, also eine zusätzlich eingelegte Folie umspritzt.

„Bei der Produktion technischer Teile lässt sich die Zykluszeit um durchschnittlich 30 Prozent reduzieren, wenn der Anwender eine konturfolgende Temperierung einsetzt“, ist Reiner Westhoff, Geschäftsführer der Innova Engineering GmbH in Menden, überzeugt. Um ein Werkzeug mit angepassten Temperierkanälen zu erstellen, werden zunächst die kritischen Stellen im Bauteil mittels Thermographie ermittelt. „Unser System Contura passt sich dann genau der Formteilkontur des Teils an“, versichert Westhoff. Die Investition in das Werkzeug-Temperiersystem mache sich besonders bei hoher Auslastung meist in weniger als einem Jahr bezahlt.