SPRITZGUSS
In unserer hauseigenen Spritzguss-Fertigung arbeiten wir mit 25 modernen Spritzgießmaschinen der Hersteller Arburg, Demag und KraussMaffei, welche über eine Zuhaltekraft von 350 bis 6.500 kN verfügen. Aufgrund der steigenden Bauteilanforderungen setzen wir zunehmend Mehrkomponententechnologie ein. Alle Anlagen sind automatisiert und vielfach mit Kamerasystemen zur Überwachung der Bauteilqualität ausgerüstet.
Auf einer Produktionsfläche von etwa 3.500 m² fertigt KTB auf einer Vielzahl von Spritzguss-Maschinen komplexeste Bauteile.
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Der Spritzguss-Prozess
Beim Spritzguss-Verfahren wird Kunststoff (Duroplaste, Thermoplaste, thermoplastische Elastomere und Elastomere) in einer Spritzgießmaschine in der sogenannten Spritzeinheit in einen fließfähigen Zustand überführt (plastifiziert) und anschließend von dieser in das Spritzguss-Werkzeug eingespritzt. Die Oberflächenstruktur und die Form des fertigen Teils werden dabei von der Kavität (Hohlraum) des Werkzeugs bestimmt.
In den meisten Fällen wird dabei ein Thermoplast verarbeitet, der in Form von Granulat in einen Befülltrichter geschüttet wird.
PLASTIFIZIER- UND DOSIERPHASE
Im Spritzguss-Verfahren beginnt alles mit dem Aufschmelzen des Kunststoffgranulats. Dazu wird es mit Hilfe einer Schnecke vom Trichter zum Dosiervolumen gefördert. Während dieses Vorgangs wird thermische, aber insbesondere auch mechanische Energie (Scherung) zugeführt, um das Granulat aufzuschmelzen.
Während des Dosiervorgangs rotiert die Spritzguss-Schnecke und durch den Staudruck fährt sie so lange nach hinten, bis das Dosiervolumen erreicht ist.
EINSPRITZPHASE IM SPRITZGUSS-VERFAHREN
In der Einspritzphase funktioniert die Schnecke wie ein Kolben. Möglich macht das die Rückstromsperre, die beim Vorfahren das Dosiervolumen verschließt und so verhindert, dass das geschmolzene Kunststoffmaterial wieder nach hinten über die Schnecke entweichen kann. In der Regel ist läuft der Einspritzvorgang mit einem vorher definierten Geschwindigkeitsprofil ab und hält solange an, bis der Umschaltpunkt erreicht ist, in der Regel ist die Kavität im Werkzeug dann volumetrisch gefüllt.
NACHDRUCK- UND ABKÜHLPHASE
Am Umschaltpunkt wird von der geschwindigkeitsgeregelten Einspritzphase auf die druckgeregelte Nachdruckphase umgeschaltet.
Dabei wird der hohe Einspritzdruck abgefangen und langsam reduziert, um die auftretende Volumenschwindung des Kunststoffs auszugleichen. Dabei kühlt das Spritzguss-Bauteil bis auf die Entformungstemperatur ab.
ENTFORM- UND AUSWERFPHASE
Ist die Entformungstemperatur erreicht, öffnet das Werkzeug. Häufig müssen vor oder während des Öffnens Schieber und Kerne gefahren werden, um Hinterschnitte entformbar zu machen. In aller Regel verbleibt das Spritzguss-Formteil auf der Auswerferseite, wo es von den Auswerfern ausgestoßen wird.
In der Regel übernimmt ein automatisches Handling an diesem Punkt und legt es auf einem Band oder in die Verpackung ab.
Mehrkomponenten-Spritzguss
Mit der 2- und 3-Komponenten-Spritzgießtechnik werden Kunststoff-Bauteile hergestellt, die anschließend nur partiell galvanisiert werden. Inbesondere bei durchleuchteten Bauteilen bietet die 3- Komponententechnik Vorteile.
Tag-/Nachtdesign
Bestimmte Mehrkomponenten-Spritzgießteile werden in der Galvanik nur einseitig beschichtet. Dadurch ist es möglich, Licht in diese Bauteile einzukoppeln und so ein Tag-/Nachtdesign zu ermöglichen.
Bauteilqualität
Alle Spritzguss-Anlagen sind automatisiert und vielfach mit Kamerasystemen zur Überwachung der Bauteilqualität ausgerüstet.
Automatisierung der Teileablage
Im Vergleich zu den galvanisierten Kunststoffteilen sind Spritzguss – Rohteile empfindlich. Aus diesem Grund werden kritische Rohteile vollautomatisch direkt in die Verpackung abgelegt. Dies erhöht die Produktivität und verringert das Risiko von Bauteilbeschädigungen.
Stopplack
Um galvanisierte Spritzguss-Produkte mit anderen Bauteilen formschlüssig verbinden zu können, muss ggf. die Beschichtung von Bauteilen partiell verhindert werden. Diese Anforderung wird insbesondere bei kleinen Stückzahlen durch Abdecklackieren mit einem Speziallack erfüllt. Vor diesem Hintergrund haben wir eine artikelspezifische Automatisierung dieses Prozesses entwickelt, um geforderte Präzision der Abdeckung sowie die angestrebte Prozesssicherheit zu erreichen.
