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Schneller, höher, kürzer soll gespritzt werden

Kunststoffverarbeitung: HeiSSkanal-Nadelverschlussdüsen werden zur Regel
Schneller, höher, kürzer soll gespritzt werden

Die servogesteuerte Nadelbetätigung E-Drive ist insbesondere für die Anforderungen in der Medizintechnik geeignet Bild: Mold-Masters
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Schnellere Farbwechsel, höhere Kavitätenzahlen, kürzere Zykluszeiten – diese Trends der Kunststoffverarbeitung lassen sich auch an den Produkten der Heißkanalanbieter ablesen. Der Einsatz von Nadelverschlusssystemen wächst ungebrochen.

Seitliche Anspritzung hieß bisher: Verzichten auf die Vorteile von Nadelverschlussdüsen. Die Schmelze gelangte über Kaltkanäle oder offene Düsen in die Kavität, so dass die spezifischen Probleme dieser Anspritzarten in Kauf genommen werden mussten, zum Beispiel ein kritisches Temperaturmanagement im Angussbereich oder die Bildung kalter Pfropfen. Die Männer Group aus Bahlingen weiß Abhilfe. Mit Sidegate hat sie ein System entwickelt, bei dem sich die Nadeln nicht in Öffnungs- und Schließrichtung des Werkzeugs bewegen, sondern im rechten Winkel dazu. Der Düsenkörper samt Pneumatik liegt in Werkzeugrichtung. Dabei betätigt eine pneumatisch betriebene Steuernadel gleichzeitig alle vier senkrecht dazu angeordneten Verschlussnadeln. So lassen sich die Vorteile des zylindrischen Nadelverschlusses, wie definiertes Öffnen und Schließen, hohe Angussqualität und Prozesssicherheit, auch bei vierfach seitlichen Anspritzung nutzen.

Gut geeignet ist dieser seitliche Nadelverschluss zum Beispiel für Spritzen, Pipetten oder sonstige hülsenförmige Kunststoffteile. Das Konzept erlaubt ein kompaktes Werkzeugdesign, insbesondere bei der Realisierung von hochfachigen Anwendungen.
Wegen der Prozesssicherheit und optischen Qualität der Spritzgussteile ist die Nadelverschlusstechnik mittlerweile bei den meisten Anwendungen das System der Wahl, sagt Heiko Schindler, Leiter Konstruktion bei der Heitec Heisskanaltechnik GmbH, Burgwald-Bottendorf. Das komplexe, laut Anbieter bei der seitlichen Anspritzung erste 3-D-Heißkanal-System „Space“ ermöglicht es sogar, Produkte mehrfach seitlich anzuspritzen, etwa von zwei Seiten. Die Lösung eignet sich besonders für Präzisionsteile aus Medizin und Optik. Das System bietet die hohe Prozesssicherheit eines zylindrischen Nadelverschlusses, also hohe Angussqualität bei seitlicher Anbindung an den Artikel. Es ist für minimale Nestabstände von 9 mm vorgesehen. Durch das homogene Temperaturprofil lassen sich nahezu alle Kunststoffe verwenden, egal ob natur oder verstärkt.
Die UltraFlow-Düsenspitze für Nadelverschlüsse der Husky Injection Molding Systems S.A., Dudelange/Luxemburg, bietet eine hohe Schmelzehomogenität für hochwertige Oberflächen ohne Fließlinien sowie sehr kurze Farbwechselzeiten. Das prädestiniert sie laut Anbieter für Anwendungen wie Verschlusskappen, die häufige Farbwechsel und hohe Anschnittqualität erfordern.
„In den Jahren wurde in der Heißkanalbranche immer wieder nach einer Nadelverschlussbetätigung für Reinraumanwendungen gefragt“, erklärt Bruce Catoen, Vizepräsident Marketing und Business Development von Mold-Masters Limited, Georgetown, Ontario/Kanada. E-Drive, eine neue servogesteuerte Nadelbetätigung, soll insbesondere den Anforderungen in der Medizintechnik Rechnung tragen. Sie ist speziell für hohe Fachzahlen und präzise Spritzgießanwendungen in ölfreier Umgebung und für Reinraumanwendungen konzipiert. Die Servo-Rückkopplung stellt eine korrekte Nadelposition sicher und macht das Nachjustieren überflüssig. Mit knapp unter 0,1 s für das Öffnen/Schließen ist das System die derzeit schnellste Lösung auf dem Markt, so der Anbieter. Durch den Spiral-Liner zur Schmelzeverteilung, der bei der Nadelverschlusslösung Accu-Valve zur Anwendung kommt, soll dieses System den branchenweit schnellsten Farbwechsel bieten.
Einen Trend zu kleineren, mehrkavitätig gespritzten Teilen beobachtet Siegrid Sommer, Geschäftsführung Günther Heisskanaltechnik GmbH, Frankenberg. Die Düsen der Reihe _TT des Anbieters zeichnen sich unter anderem durch einen kleinen Schaftdurchmesser aus und sind daher besonders für Werkzeuge mit geringem Platzangebot geeignet. Erhältlich sind sie als offene Düsen, mit Spitze sowie als Nadelverschlussdüsen. Sie können von der Trennebene aus montiert werden, so dass das Werkzeug auf der Spritzgießmaschine verbleiben kann.
Die Heißkanaldüsen Z3145/… Valve Shot der Hasco Hasenclever GmbH + Co KG, Lüdenscheid, sind eine spezielle Entwicklung für anspruchsvolle Verarbeitungsaufgaben im Verschlusskappen- und Verpackungsbereich. Das neue Nadelverschlusssystem soll eine sehr gute Prozesskontrolle ermöglichen. Für gleichzeitiges Füllen aller Kavitäten sorgt das simultane Aufziehen der Nadeln unter Druck. Laut Anbieter ist eine optimale Nachdruckübertragung gewährleistet, Fadenzug und ein Nachlaufen der Schmelze würden vermieden. Ein durchdacht konstruierter Kalottenraum soll ein sehr gutes Farbwechselverhalten und einen schnellen Materialaustausch bewirken. Vorzugsweise sind die Düsen zum Verarbeiten von Polyolefinen und Styrolen im Schussgewichtsbereich von 5 bis 25 g geeignet. Es lassen sich enge Nestabstände realisieren und ungünstig gelegene Anspritzpositionen erreichen.
Das Polivalve-Nadelverschluss-Heißkanalsystem für Mehrfachanspritzung der D-M-E Normalien GmbH, Lüdenscheid, soll helfen, die Herausforderungen bei speziellen Formen oder Familienformen zu meistern, bei denen das Volumen der Schmelze sehr unterschiedlich sein kann. Das System ist geeignet für Klein- und Großteileanwendungen, bei denen die Oberflächenbeschaffenheit von hoher Qualität wichtig ist. Die Heißkanalsysteme sind in verschiedenen Größen mit hydraulischer oder pneumatischer Ansteuerung verfügbar.
Christian Bothur Freier Fachjournalist in Düsseldorf
Kleine und große Kavitäten werden gleichzeitig gefüllt

Neue Technologien
Soll alles schneller und präziser gehen, kommen die Kunststoffverarbeiter um Heißkanäle und Nadelverschlussdüsen nicht herum. Diese aber gibt es in wachsender Bandbreite: Zum Beispiel für den seitlichen Anguss, auch mehrseitig. Oder mit Servo-Rückkopplung, um nicht nachjustieren zu müssen, geeignet für den Reinraum, schaltend in nur 0,1 s. Und ein Anbieter denkt sogar an die Energieeffizienz und fängt die entweichende Pressluft wieder ein.
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