Power for the Future mit einer makellosen Hülle für einen geschäumten, federleichten Kern

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1 September 2013, Kottingbrunn/Österreich PRESSEMITTEILUNG WITTMANN BATTENFELD auf der K 2013 Power for the Future mit einer makellosen Hülle für einen geschäumten, federleichten Kern Das Schaumspritzgießen macht sich fit für die Welt der Sichtbauteile In Kooperation mit der SCHAUMFORM GmbH zeigt WITTMANN BATTENFELD auf der K2013 in Halle 16, Stand D22, wie bei geschäumten Spritzgießteilen eine Oberflächenqualität erreicht werden kann, die voll und ganz auf Augenhöhe mit der Optik von kompakten Spritzgießteilen liegt. Hergestellt wird ein Bauteil in Strukturschaumtechnik mit einer Sichtteiloberfläche. Konkret handelt es sich um ein Tablett, auf dem Platz zum Abstellen einer Kaffeetasse und für die Ablage einer Visitenkarte ist. Bei dieser Anwendung kommt das WITTMANN BATTENFELD Strukturschaumverfahren CELLMOULD in Verbindung mit Variothermer Temperierung und in Kombination mit dem HiP- Opening Programm (High Precision Opening) zum Einsatz. Durch dieses Präzisionsöffnen wird eine Gewichtsersparnis von bis zu 30% erzielt, die integrale Schaumverteilung sorgt für ein leichtes, aber trotzdem stabiles Formteil. Produziert werden die Teile auf einer energieeffizienten vollelektrischen EcoPower 240/1330 ausgestattet mit CELLMOULD, Variomould und dem HiP-Opening Programm. Die Entnahme und Ablage der Teile erfolgt mit einem WITTMANN Roboter W822. Die Kombination der Verfahren wird auf der K 2013 erstmals auf einer vollelektrischen Kniehebelmaschine eingesetzt. Wenn drei innovative Technologien, die physikalische Schmelzebegasung, die variotherme Werkzeugtemperierung und das Präzisionsöffnen des Werkzeugs miteinander verknüpft werden, lassen sich im Schaumspritzgießverfahren optisch einwandfreie Sichtbauteile herstellen. Die Teile weisen dabei nicht nur eine schlierenfreie Oberfläche auf. Durch das Präzisionsöffnen des Schaumspritzgießwerkzeugs kann zudem die Schaumexpansion sehr genau kontrolliert werden. Die Bauteile typische Anwendungen sind z.b. Verkleidungsteile für das automobile Interieur, aber auch Komponenten für Sportgeräte oder Gehäuse

2 von Elektrogeräten lassen sich daher um bis zu 30% leichter ausführen als in der bisherigen kompakten Variante. Bei der Wahl der Werkzeugtemperatur und der Massetemperatur sowie der Parameter für das Schäumen, dazu zählen die Gasbeladung und der Öffnungshub, wird beim etablierten Schaumspritzgießen mit Präzisionsöffnen immer ein möglichst günstiger Kompromiss gesucht. Die Werkzeugtemperatur wird gerade so hoch eingestellt, dass das Material noch gut aufgeschäumt werden kann und dass trotzdem Bauteile in kurzer Zykluszeit herstellbar sind. Bei konventioneller Werkzeugtemperierung müssen somit die thermischen Voraussetzungen, die vor allem im Interesse der Schaumausbildung voreingestellt werden, auch für die Ausbildung der Oberfläche akzeptiert werden. Für eine optimale Aufschäumung und vor allem für eine schlierenfreie Oberfläche wären jedoch weit höhere Werkzeugwandtemperaturen notwendig. Die bislang übliche, vergleichsweise niedrige Werkzeugtemperatur trägt daher zur typischen Schlierenbildung beim Schaumspritzgießen bei. Mit einer variothermen Werkzeugtemperierung gelingt es, die Ausbildung der Oberfläche, die Schaumexpansion und die Abkühlung des Bauteils in thermischer Hinsicht voneinander zu trennen. Der Prozess kann in drei Phasen gegliedert werden: In der Einspritzphase trifft die begaste Thermoplastschmelze auf eine Werkzeugwand mit hoher Temperatur. Durch den Einspritzdruck wird der Kunststoff gegen die heiße Werkzeugwand gepresst, sodass die ansonsten für das Schaumspritzgießen typischen Oberflächenschlieren bei passender Prozessführung ganz eliminiert werden. In der zweiten Phase werden für die Schaumbildung möglichst günstige Voraussetzungen geschaffen, d.h. bevor die eigentliche Schaumexpansion beginnt, wird die Werkzeugwandtemperatur abgesenkt, und das Präzisionsöffnen wird fast unmittelbar nach Ende des Einspritzvorgangs gestartet oder zeitlich bewusst etwas verzögert. In der dritten Phase stehen die Stabilisierung der Schaumstruktur und vor allem die Abkühlung des Bauteils auf Entformungstemperatur im Vordergrund. Dazu wird die Werkzeugtemperatur möglichst rasch auf eine niedrigere Temperatur, im Bereich des bei konstanter Werkzeugtemperierung üblichen Niveaus, abgesenkt. Die Kombination aus physikalischer Schmelzebegasung, zyklischer Beheizung des

3 Schaumspritzgießwerkzeugs und Schäumen mit Präzisionsöffnen des Werkzeugs stößt nicht nur die Tür für den Einsatz von Schaumspritzgießteilen im Sichtbereich auf. Da der Schäumschritt bei höherer Werkezugtemperatur ausgeführt wird als die anschließende Abkühlphase, kann zudem eine stärkere Aufschäumung erreicht werden, und da die Einspritzphase ebenfalls bei deutlich erhöhter Werkzeugtemperatur erfolgt, können auch sehr kleine Ausgangswanddicken noch gefüllt werden. Beides wirkt sich positiv in Richtung Leichtbaueffekt aus. Mit der neuen Schäumtechnologie können daher Sichtbauteile in vielen Fällen um bis zu 30% leichter realisiert werden als ihr kompaktes Gegenstück. Der Schlüssel zum Erfolg liegt in der richtigen Abstimmung der eingesetzten Technologien aufeinander. Neben dem Fahrzeugbau, der zweifelsfrei eines der wichtigsten Anwendungsfelder für optisch hochwertige spritzblanke Bauteile darstellt, sind in vielen anderen Bereichen umfangreiche Einsatzmöglichkeiten denkbar. Dazu zählen Gehäusekomponenten von medizinischen Geräten genauso wie Behältersysteme für das Lagerwesen oder auch Sportgeräte wie beispielsweise spritzgegossene Schneeschuhe. Nicht zuletzt führt die Unterdrückung der Schlierenbildung auch zu einer Sichtseite an den geschäumten Bauteilen, die bestens für eine anschließende Lackierung oder auch für eine Metallisierung genutzt werden kann. Für das Schaumspritzgießen mit Präzisionsöffnen in Kombination mit der zyklischen Werkzeugbeheizung finden sich daher beinahe ebenso viele Einsatzmöglichkeiten, wie das Auge für bislang noch ganz gewöhnliche spritzgegossene Sichtbauteile reicht. Abb. 1: Die Herstellung der Teile erfolgt auf einer EcoPower 240/1330 ausgestattet mit dem HiP- Opening Programm und der Wittmann Battenfeld CELLMOULD Ausrüstung

4 Abb. 2: Bauteil in Strukturschaumtechnik mit einer Sichtteiloberfläche SCHAUMFORM Schaumform ist ein technisches Dienstleistungsunternehmen, das auf die Entwicklung von neuen Leichtbauteilen spezialisiert ist. Dabei kommen immer thermoplastbasierte Materialien zum Einsatz. Schaumform beginnt beim Produktdesign und liefert einen getesteten und serienreifen Prototypen ab. Die WITTMANN Gruppe Die WITTMANN Gruppe mit Hauptsitz in Wien ist weltweit einer der führenden Hersteller von Robotern und Peripheriegeräten für die Kunststoffindustrie. Das Programm von WITTMANN umfasst Roboter und Automatisierungseinrichtungen, die automatische Materialversorgung und Materialtrocknung samt Kunststoffrecycling, die Werkzeugtemperierung und -kühlung sowie die volumetrische und gravimetrische Dosierung. WITTMANN BATTENFELD, ein Unternehmen der WITTMANN Gruppe mit Sitz in Kottingbrunn (Niederösterreich), ist ein führender Hersteller von Spritzgießmaschinen und -anlagen für die Kunststoffindustrie. Das Unternehmen ist mit eigenen Vertriebsund Servicegesellschaften als auch Vertretungen in ca. 60 Ländern vertreten und bietet damit seinen Kunden weltweit optimale Unterstützung in allen Fragen der Spritzgießtechnik. WITTMANN BATTENFELD auf der K 2013: Halle 16, Stand D22 WITTMANN ROBOT SYSTEME auf der K 2013: Halle 10, Stand A04

5 Kontakt: WITTMANN BATTENFELD GmbH Wiener Neustädter Straße 81 A-2542 Kottingbrunn Tel.: Fax: WITTMANN BATTENFELD GmbH & Co.KG Werner-Battenfeld-Straße 1 D Meinerzhagen Tel.: Fax: info@wittmann-group.com