KraussMaffei: MuCell - Geschäumtes Bauteil mit partieller IML-Dekorierung

PX 321-1400 MuCell mit neuer Universalschnecke - (Bilder: KraussMaffei).

Auf der Fakuma 2023 demonstriert KraussMaffei mit seinen Partnern eine vollelektrische PX 321-1400. Für MuCell hat der Maschinenbauer die neue Schnecke HPS-Physical Foaming mit längerem Dreizonenbereich geschaffen, die für alle Kunststoffe (mit und ohne Faserverstärkung) universell einsetzbar sein und über eine bis zu 30 Prozent gesteigerte Plastifizierleistung verfügen soll. Dadurch soll es möglich sein, kleinere Schneckendurchmesser als bisher zu wählen, wodurch Investition und Betriebskosten für die Plastifiziereinheit deutlich sinken oder mit gleicher Schneckengröße mehr Ausstoß generieren können sollen.

Jedes Teil ein Gutteil: Die Maschinenfunktion "APCplus" wurde weiterentwickelt und kommt nun erstmals bei gasbeladener Schmelze zum Einsatz.

Durch die Entwicklungsarbeit verfügt KraussMaffei nach eigenen Angaben über weitreichende Expertise hinsichtlich aller auf dem Markt befindlichen MuCell-Schneckendesigns und konnte demzufolge mit Hilfe eines modularen Systems Varianten der vorderen und mittleren Rückstromsperren sowie eingängige und zweigängigen Dreizonenbereiche testen. Auch die Maschinenfunktion APCplus sei weiterentwickelt worden und komme nun erstmals bei gasbeladener Schmelze zum Einsatz. APCplus verschiebt von Schuss zu Schuss den Umschaltpunkt und das Nachdruckprofil aufgrund der ermittelten Schmelzeviskosität. Das Ergebnis seien extrem gewichtskonstante Bauteile.

Auf der Fakuma 2023 produziert die PX 321-1400 einen Ablagetisch für LKWs in vier verschiedenen Designs.

Breites Partnernetzwerk
Die Messeanwendung, ein Ablagetisch für LKW und Nutzfahrzeuge, bietet weitere technische Highlights, die zeigen, dass physikalisches Schäumen auch für Bereiche interessant sei, die man bisher vielleicht weniger im Auge hatte. Dafür hätte ein ganzes Team von kompetenten Projektpartnern zusammengearbeitet. Es beginnt bei der Oberflächendekorierung per In Mold Labelling, für die Isosport (Eisenstadt / Österreich) eine geeignete Folie lieferte, die Blasenbildung durch den ausgasenden Stickstoff vermeide.

Für das Werkzeug spielte Wirth Werkzeugbau (Helmbrechts) sein Können aus, etwa beim Öffnungshub, mit dem man höchstmögliche Schäumgrade erzielen könne. In der Regel seien dabei Tauchkanten nötig, doch Wirth konnte aufgrund seines Know-hows darauf verzichten. Bei Werkzeugen für MuCell sei die präzise Kühlung besonders wichtig, um den sogenannten „Post-Blow-Effekt“ zu vermeiden. Dabei treten, wenn die Schmelze im Bauteilinneren noch zu heiß sei, nachträglich Blasen an die Oberflächen und machen das Teil unbrauchbar. Bei der Messeanwendung sorgen spezielle Werkzeugkühlkanäle für eine gleichmäßige Kühlung an der Oberfläche – ohne Variothermie – und vermeiden sicher Hot Spots.

Makellose Sichtflächen ohne Schlieren
Neben der Kühlung trage die Narbung der Firma Reichle (Bissingen/Teck) entscheidend dazu bei, perfekte Sichtflächen an den geschäumten Bauteilen zu erzielen. Voraussetzung für die schlierenfreie Optik sei auch ein geeignetes Material. Partner LyondellBasel verfügt über viel Erfahrung mit Polyolefinen im Sichtbereich geschäumter Bauteile und beliefert damit bereits OEMs.

Zusätzlich zur Kühlung im Werkzeug brauche es ein effizientes maschinenseitiges Temperiersystem, das Jurke Engineering bereitstellt. Orca misst die Durchflussgeschwindigkeit und -menge per Ultraschall – von außen und ohne Kontakt zum Medium. Durch die präzise Temperaturführung werde die Zykluszeit optimiert.

Mit dem Partner Trexel arbeitet KraussMaffei schon seit 2001 zusammen. Von ihm kommt die Dosieranlage, die zu 100 Prozent in die MC6-Steuerung von KraussMaffei integriert ist und somit eine sehr einfache und übersichtliche Handhabe garantiere. Im Bedarfsfall werden auch Satelliten-Lösungen angeboten, die es erlauben, mit einem Kompressor mehrere Maschinen, alle vollintegriert, mit dem nötigen Gas zu versorgen.

Blick ins Werkzeug: Der Linearroboter LRX 150 entnimmt das fertige Bauteil.

Ausgefeilte Automation
Ein LRX 150 Linearroboter von KraussMaffei entnimmt den Folienrohling aus einer Schublade, in der vier verschiedene Folientypen bereitgestellt werden können. Anschließend legt der Roboter die ausgewählte Folie auf der Reinigungsstation ab, wo mithilfe einer Reinigungsbürste des Partners Wandres (Stegen) und dem dazu passenden Absaugsystem von Esta (Senden), alle Partikel bzw. Verunreinigungen entfernt werden. Parallel zum Reinigungsprozess führt der Robotergreifer eine Drehung aus, sodass saubere Sauger die gereinigte Folie wieder aufnehmen.

Danach wird mit dem „Etagengreifer“ die Folie in das Werkzeug eingelegt und das Fertigteil entnommen. Nach dieser Entnahme erfolgt nun die Handshake-Übergabe an einen zweiten Roboter für eine Schaumstrukturprüfung des Bauteils durch ein Kontrollsystem der Firma Teratonics (Orsay, Frankreich). Es erlaube insbesondere, die kompakte Randschicht und die räumliche Verteilung des MuCell-Schaums im Inneren des Bauteils darzustellen und die blasenfreie Herstellung zu erfassen. Nach Abschluss dieser Prüfung wird das Bauteil auf ein Transportband abgelegt und aus der Automationsanlage gefördert.

Sämtliche Daten werden erfasst
Sämtliche Daten zum Spritzprozess und zur Strukturprüfung werden dabei Schuss für Schuss vom „easyTrace 2.0“-System gesammelt und auf einem Bildschirm angezeigt. Zusätzlich erscheint ein QR-Code, unter dem alle Prozessparameter für dieses individuelle Bauteil abgelegt sind. easyTrace 2.0 agiert dabei als Schnittstellensystem, das sämtliche Daten aller Prozessteilnehmer sammelt und als Dolmetscher für kundenseitig vorhandene MES- oder ERP Systeme wirkt.

MuCell bietet vielfältige Möglichkeiten, um den CO2-Fußbadruck durch Einsparungen bei Material und Energie zu reduzieren. Anhand der Messeanwendung soll deutlich werden, dass dies auch bei anspruchsvollen Sichtteilen gelingt.

Fakuma 2023, Friedrichshafen, 17.-21. Oktober 2023, Halle A7, Stand 7303

Weitere Informationen: www.kraussmaffei.com

KraussMaffei Technologies GmbH, Parsdorf

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