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Erschienen am 13.10.2014 um 10:53 Uhr Optionen:       

Billion: In-Mould-Assembly Anwendung in 2K für dichte Hohlkörper

Dichter Behälter mit Wasser und Würfel darin als Demo-Produkt - (Bild: Billion/MIHB)
Dichter Behälter mit Wasser und Würfel darin als Demo-Produkt - (Bild: Billion/MIHB)
Der französische Spritz­gieß­maschinen­her­steller Billion S.A.S., Spezialist für Mehrkomponenten-Lösungen, zeigt bei der Fakuma 2014 eine Anwendung für Hohlkörper ohne gesonderte Montage. Dafür wird ein Montage-Spritzgießverfahren eingesetzt, die so genannte In-Mould-Assembly Technik (IMA), bei der zwei oder mehr Einzelteile eines Bauteils im Werkzeug umspritzt werden. Mit dem Exponat sollen die Funktionsweise und die Vorteile des IMA-Verfahrens hinsichtlich Konstruktion, späterer Anwendung und Herstellkosten exemplarisch aufgezeigt werden. Dieses spezielle 2K-Verfahren macht es möglich, in ein und demselben Produktionszyklus erst zwei Bauteilhälften zu spritzen und anschließend die Teile im selben Werkzeug so zu umspritzen, dass dabei ein Hohlkörper entsteht. Zwischendurch können auch Inserts per Roboter eingelegt werden, z.B. metallische Einsätze oder Filter.

Exponat demonstriert Funktion des IMA-Verfahrens
Bei dem Demo-Produkt welches Billion auf seinem Messestand auf einer vollelektrischen SELECT Maschine als Give-Away produziert, handelt es sich um einen transparenten Becher mit Deckel, welche dank Umspritzung fest und dicht miteinander verbunden sind. Zum Beweis der Dichtigkeit lässt Billion vor dem Überspritzen der Naht mit der zweiten Kunststoff-Komponente noch Wasser einfüllen. Im Wasser schaukelt zusätzlich ein kleiner Würfel, welcher noch davor von einem Roboter eingelegt wird.

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Diese Anwendung präsentiert Billion zusammen mit dem Werkzeugbauer JP Grosfilley SAS und dem Kunststoff-Verarbeiter MIHB, einem Kunden von Billion, der diese Technologie schon seit längerem für technische Teile, insbesondere im Automobilbau einsetzt. Beide Partner haben wie Billion selbst ihren Sitz im so genannten "Plastics Valley" rund um Oyonnax in Ostfrankreich. Grosfilley ist u.a. Spezialist für komplexe Formen, bei denen die Vorspritzlinge zum Einlegen bzw. zum anschließenden Umspritzen in Position gedreht werden.

Designfreiheit, höhere Beständigkeit und geringere Produktionskosten
Nach Angaben der Entwickler wie der Anwender bietet das IMA-Verfahren bei vielen technischen Teilen große Vorteile, insbesondere in der späteren Anwendung:
Die so produzierten Hohlkörper sind absolut dicht, denn es gibt keine Schweiß- oder Klebenaht. Auch die Beständigkeit gegenüber Hitze und Chemikalien sowie mechanischer Belastung soll höher sein.
Für die Entwickler ergeben sich mehr Freiheiten bei der technischen Spezifikation und der Ausführung, da bei der Konstruktion keine Rücksicht auf weitere Prozess-Schritte in der Montage z.B. zum Fügen der Teile genommen werden muss und im Spritzgieß-Werkzeug viele Formgebungen möglich sind.

Aufbau der IMA-Anwendung für einen Benzinfilter - (Bild: Billion/MIHB)
Aufbau der IMA-Anwendung für einen Benzinfilter - (Bild: Billion/MIHB)

Durch die Herstellung in einem einzigen Produktionsschritt – alles spielt sich im Werkzeug auf der Spritzgießmaschine ab – spart man anschließende Arbeitsschritte bei hoher Prozesssicherheit. Die Produktion auf einer vollelektrischen Maschine sorgt laut Billion für zusätzliche für Energie-Einsparungen.

Billion verspricht schnellen Return on Investment
Nach Angaben von Billion und seinen Partnern ist das Verfahren erprobt und prozesssicher; die Firma MIHB setze es seit mehreren Jahren schon in der Serienproduktion für Automobilkunden ein.
Lösung für Benzinfilter - (Bild: Billion/MIHB)
Lösung für Benzinfilter - (Bild: Billion/MIHB)
Dabei wurde die Technik stetig weiter entwickelt. In der Praxis habe sich gezeigt, dass der Produktivitätsgewinn so groß sei, dass der Return on Investment (ROI) schon innerhalb eines Jahres erreicht werden kann. Dies bedeutet, dass sich die Mehrinvestitionen für das IMA-Verfahren gegenüber konventionellen Produktionsanlagen (z.B. mit Schweißgeräten) schon nach einem Jahr amortisieren sollen. Laut Billion ist dies ein Erfahrungswert aus der Automobilproduktion mit Stückzahlen zwischen 150.000 bis 400.000 Teilen im Jahr.

Produktbeispiele für Automotive-Anwendungen
Neben dem Demo-Produkt für die Messe, welches vor Ort mit einer Gesamt-Zykluszeit von nur rund 50s aus einem neuen Co-Polyester von Eastman produziert wird, gibt Billion mehrere Referenzen von bereits seit Jahren in Serie im IMA-Verfahren hergestellten Produkten an.

Per IMA produziertes Wasserrohr aus PA 6.6 30% GF für Renault Motoren - (Bild: Billion/MIHB)
Per IMA produziertes Wasserrohr aus PA 6.6 30% GF für Renault Motoren - (Bild: Billion/MIHB)

Zum eine handelt es sich dabei um das Gehäuse eines Kraftstoff-Filters, welches dem Messe-Exponat vom Aufbau her ähnelt. Ein anderes Beispiel ist ein Wasser-Rohr für Renault, welches MIHB auf einer Billion-Maschine mit einem Grosfilley-Werkzeug den Angaben zufolge in einer Stückzahl von jährlich 300.000 Einheiten produziert. Es kommt in den 1,6 Liter Motoren von Renault zum Einsatz und soll einem Druck von 8 bis 9 bar standhalten. Als Material wird ein PA 6.6 mit 30% Glasfaserverstärkung verwendet, die Zykluszeit gibt Billion mit 45s an.
Die Verbindung der beiden Rohrhälften durch Überspritzen ist an den beiden seitlichen Wulsten an dem Rohr gut zu erkennen. Sowohl bei dem Wasserrohr als auch bei dem Messe-Exponat wird für das Umspritzen derselbe Kunststofftyp verwendet.

Über Billion S.A.S.
Billion ist seit über 60 Jahren im ostfranzösischen in Bellignat angesiedelt - inmitten des französisch-schweizerischen "Plastic Valley" von Oyonnax. Das Kerngeschäft von Billion sind Maschinen, Systeme und Anlagen für die Spritzgießtechnik mit 400 bis 25.000 kN Schließkraft.

Das Unternehmen bietet Verarbeitern Produktionslösungen bis hin zu Maschinen für Sonderverfahren wie Mehrkomponententechnik, IML, Fluidtechnik (GIT/WIT/PIT/CIT), Duroplaste, BMC, LSR oder LFT. Einen Schwerpunkt bildet die Mehrkomponententechnik, mit einem Anteil am Umsatz von rund 30%. Alle Verfahren werden im Technikum in Bellignat abgebildet. Billion engagiert sich in allen technologisch interessanten und anspruchsvollen Anwendungsfeldern, wie z.B. Automotive, Elektronik, Pharma, Verpackung oder Medizin.

Den Vertrieb und Service für den deutschen Markt realisiert Billion seit rund sechs Jahren von Weilheim bei München aus sowie mit eigenen Vertriebs- und Kundendienst-Mitarbeitern in ganz Deutschland.

Weitere Informationen: www.billion-kunststofftechnik.de, www.billion.fr, www.grosfilley.fr, www.mihb.com,

Fakuma 2014, Friedrichshafen, 14.-18.10.2014, Halle B3, Stand 3104

Billion S.A.S., Bellignat, France

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