Werkzeug-Temperierung

Oberflächenmakel an Bauteilen ausschließen

Sichtbare Bindenähte oder matte Höfe auf Oberflächen von Produkten sind ärgerlich. Allen Engineering-Experten, die das vermeiden möchten, empfiehlt Hotset sein Z-System für die partielle und zyklische Werkzeug-Temperierung. Ähnlich wie in der Heißkanaltechnik wird es als einbaufertige Komponente ins Werkzeug integriert. Neue Perspektiven eröffnet das System für die Realisierung von dünnwandigen Bauteilen und Mikrostrukturen.

Der linke Bereich (Pfeil) des abgebildeten Eiskratzers wurde konventionell temperiert und zeigt eine unschöne Bindenaht; der rechte Bereich wurde mit dem Z-System von Hotset gefertigt.

Die Engineering-Experten von Hotset haben das Z-System unter anderem in Zusammenarbeit mit dem Kunststoff-Institut Lüdenscheid entwickelt. Primäres Ziel war es dabei, vorrangig den Spritzguss-Werkzeugbauern eine ebenso effiziente wie prozesssichere Komplettlösung zu bieten, mit der sich sowohl typische Oberflächenmakel an den Bauteilen (Bindenähte, matte Höfe, Freistrahlbildung) ausschließen als auch besonders dünne Wandstärken (Dünnwandspritzguss) verwirklichen lassen.

Formwerkzeuge punktuell erwärmen und abkühlen

Der Anwender erhält die Temperierlösung als individuell ausgelegtes und einbaufertiges System inklusive der darauf abgestimmten Regeltechnik. Formwerkzeuge bzw. Kavitäten lassen sich damit punktuell oder bereichsweise erwärmen und abkühlen, wobei vor allem ein Leistungsparameter des Systems beachtenswert ist: die Heizrate von 60 Kelvin pro Sekunde (an der Werkzeugwand). Sehr schnelle Temperaturwechsel könnten in kurzen Zyklen gefahren werden, heißt es aus dem Unternehmen. Laut Ralf Schwarzkopf, dem Geschäftsführer von Hotset, eröffnet die neue High-Speed-Temperierlösung außerdem „völlig neue Perspektiven für die Abformung von Mikrostrukturen und Miniaturbauteilen“.

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Zykluszeit beim Spritzgießen reduzieren

Abgesehen von der Heizrate von 60 K/s sind zwei weitere technologische Merkmale entscheidend für die Effizienz des neuen Temperiersystems: die linien- oder punktförmige dynamische Temperierung von kleinen Massen mit nur geringen Wärmemengen und die thermische Trennung innerhalb des Werkzeugs. Darüber hinaus kann die Heizleistung durch eine detaillierte Parametrierung sowohl präzise auf die Geometrie des Bauteils als auch auf die Anforderungen des Produktionsverfahrens abgestimmt werden. Bei alledem kommt das System nicht nur mit einem minimalen Energiebedarf aus, sondern ermöglicht im Optimalfall sogar eine Absenkung der Grundtemperatur des Werkzeugs. Das bedeutet in letzter Konsequenz: Die Zykluszeit beim Spritzgießen lässt sich reduzieren, was einer Steigerung der Produktivität entspricht.

Einbaufertige Lösung

Das Z-System besteht aus verschiedenen Hard- und Software-Komponenten und wird – ähnlich wie ein Heißkanalsystem – individuell ausgelegt und als einbaufertige Lösung für das Werkzeug bereitgestellt. Vor der Fertigstellung erhält der Anwender ein 3D-Modell des auf sein Werkzeug angepassten Z-Systems. Den Einbau kann er selbst vornehmen oder mit Unterstützung des Herstellers durchführen. Das Unternehmen begleitet den Anwender von der Systemintegration über die Inbetriebnahme bis hin zur Anwenderschulung begleiten.

Durchfluss der Gießmasse verbessern

Inzwischen hat sich im Prozess dargestellt, dass sich mit dem Z-System auch der Durchfluss der Gießmasse an designbedingten Engstellen erheblich verbessern lässt. Da das Z-System im Gegensatz zu herkömmlichen Lösungen schneller sei, sich gezielt anwenden ließe und außerdem sehr energiesparend arbeitet, sieht Firmenchef Ralf Schwarzkopf in dieser Neuheit „den technologischen Vorreiter einer neuen Generation von hochflexiblen, dynamischen Temperiersystemen.“ ee

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