Konstruktionsbüro Hein: Mit 'IsoForm' und 'HeiNo' für Produktqualität und Energieeffizienz im Spritzguss

Die Neustädter Spezialisten für Formenbau, Spritzgieß-Simulation und Bauteiloptimierung vom Konstruktionsbüro Hein und der Normalienhersteller Nonnenmann stellen auf der diesjährigen Euromold Weiterentwicklungen und Anwendungen rund um ihr gemeinsam entwickeltes Konzept für isolierte Formen vor. Dieses innovative Formenkonzept, welches bei der Euromold 2009 unter dem Namen "IsoWe" (s. Fachartikel vom 21.07.2010) erstmals vorgestellt wurde, heisst ab sofort "IsoForm".
Neu dazu gehört jetzt auch ein spezielles Anguss-System, welches erster Bestandteil eines neuen Systembaukastens für Formenbauer namens "HeiNo" ist.

Sowohl das isolierte Formenkonzept IsoForm als auch das Angusskonzept von HeiNo sollen neue Potenziale für Produktqualität und Energieeffizienz in der Spritzgussfertigung erschließen. Beides wird auf dem Gemeinschaftsstand der Firmen Nonnenmann GmbH und Konstruktionsbüro Hein GmbH in Halle 9.0 (Stand E38), sowie im Erlebnispark der Sonderschau "Energieeffizienz und Werkzeugbau" in Halle 8.0 (Stand P112) vorgestellt.

Zeit und Kosten sparen mit der IsoForm Technologie
Insbesondere durch Anwendung des ganzheitlichen Ansatzes von IsoForm sollen sich die Durchlaufzeit und die Gesamtprojektkosten für Anwendungen in Kunststoff-, Druckguss- und Gummiformen deutlich reduzieren lassen.
Da bei Werkzeugen nach dem IsoForm Prinzip nur die Kavitäten bzw. deren Konturbereiche temperiert werden und nicht das gesamte Werkzeug, sollen z.B. im Spritzguss in der Aufheizphase bis zu 80% Energie-Einsparung bei der Temperierung erzielt werden! Dabei können alle bekannten Temperierverfahren eingesetzt werden.
Gleichzeitig soll IsoForm - durch konsequente, mittige Zentrierung aller Einsätze, Formplatten und Formhälften zueinander - hohe Präzision und Genauigkeit ermöglichen, was wiederum für schnelle Prozesse mit großer Prozess-Sicherheit sorgen soll. Last but not least beginnt bei der IsoForm Philosophie die Optimierung für mehr Effizienz schon in der Produktentwicklung:
Durch anwendungsorientierte Spritzgieß-Simulation unter Einbeziehung der späteren, isolierten Werkzeugtemperierung mit Verzugsdarstellung lassen sich - ohne teuere Nacharbeiten am fertigen Werkzeug - auch komplexe technische Teile direkt mit geringem Verzug und optimalen Oberflächen produzieren.

Anguss-System von HeiNo minimiert Scherung im Material
Für den Kaltkanalbereich (Thermoplaste) und für andere Anwendungen (Duroplaste und Elastomere) wurde ein universelles Kalt-Anguss-System erarbeitet. Eine Ausführung des Verteilereinsatzes innerhalb der Formplatte, der in verschiedenen Größen und Ausführungen verfügbar ist, ist hier dargestellt. Er verzichtet auf die mittlere Angusskralle, setzt dafür zwei außermittige Krallen und sieht zwingend einen „Totkanal“ für den „kalten Propfen“ vor.

Tunnelanguss-System von HeiNo

Weiterhin wurde ein spezieller Angusseinsatz für die Tunnelanbindung erstellt. Dieser wurde rheologisch optimiert und kombiniert den Stauboden mit einem sanften Übergang auf eine fast kreisrunde Anbindung am Artikel. Durch die spezielle Übergangskontur ergeben sich keine Messerkanten quer zur Fließrichtung und so ist bei Einhaltung des richtigen Angussdurchmessers die Scherung im Kunststoff so gering wie nur möglich. Für Werkstoffe, die Scherung benötigen, sind andere Geometrien im „HeiNo“-Programm. In Kombination mit speziellen gegen Abrasion hochbelastbaren Stählen finden sich u.a. verschleißarme Lösungen für hochverstärkte Werkstoffe mit über 50% GF-Anteil.

Ist eine Einbringung der Tunnelgeometrie nur im Formeinsatz direkt möglich, so ist das gesamte Tunnelangussprogramm auch als Elektrode bei Nonnenmann erhältlich. In weiteren Ausführungen werden die Angusseinsätze geschraubt, geklemmt und/oder auch temperiert.

Technologien von Morgen vor Ort erleben
Auf der Euromold 2010 sollen die Potentiale und Technologien, welche die Produktentwicklung, den Formenbau und die Spritzgussfertigung in die Zukunft führen werden, live demonstriert werden.

Dazu hat das Konstruktionsbüro Hein mit mehreren Partnern einen Erlebnispark "Energieeffiziente und nachhaltige Werkzeugkonzepte" initiiert, der als Projekt der DEMAT GmbH von Hannover Fabrik e. V. organisiert wird. Dieser Erlebnispark präsentiert als Teil der Sonderschau „Energieeffizienz und Werkzeugbau“ eine Vielzahl nachhaltiger und innovativer Lösungen rund um die Bereiche Werkstoffe, Beschichtungen, Heißkanaltechnik, Normalien und Temperierlösungen.

IsoForm-Demonstrationswerkzeug für Bauteil mit z.T. schwer zu temperierender, filigraner Geometrie (Pfeil). (Alle Abb. KB Hein)

Die Besucher sollen sich darin an acht Stationen umfassend informieren und das isolierte Werkzeug auf der Spritzgießmaschine im Betrieb sehen können. Das dort hergestellte Bauteil - eine Kunststoff-Schachtel mit vielen kleinen Fächern darin und mit dünnen Wandstärken - demonstriert einen Problembereich, den man hinsichtlich Temperierung und Entformung bei vielen Spritzgießwerkzeugen für Stecker, Adapter usw. vorfindet. Durch die isolierten Formeinsätze wird die innovative Temperierung mit einem Kältemittel als Impulstemperierung (Stemke-Temperierung) in Kombination mit einer Wassertemperierung besonders gut umsetzbar, denn die Temperierung beschränkt sich auf den Einsatz.

Neuer Online-Konfigurator für die Formenkonstruktion
Auf der Euromold wird auch ein Internet-Konfigurator vorgestellt, mit dem Konstrukteure ihre Formenkonzepte künftig direkt über das Internet konfigurieren können sollen. Das Konzept erstellt sich anschließend im CAD-System des Nutzers wieder neu, inklusive der kompletten Historie. Die Nutzungsrechte für das IsoForm-Konzept erwirbt man über den Konfigurator, in welchem für jedes Werkzeug eine Lizenznummer erteilt wird. Die Nutzung dieses neuen Online-Tools wird zunächst kostenpflichtig sein; Nutzern, die anschließend Normalien für IsoForm erwerben, soll die Gebühr erstattet werden.
Für viele Problemstellungen gibt es intelligente, vorgefertigte Werkzeuglösungen. Alle Fixierungen sind über Mitte ausgelegt und ermöglichen auch dann eine hohe Präzision, wenn die Formhälften unterschiedlich temperiert werden.

Weitere Informationen: www.kb-hein.de, www.nonnenmann-gmbh.de

EuroMold 2010, 1.12.–4.12.2010, Frankfurt/M., Halle 9, Stand E38 und Halle 8, Stand P112 (Sonderschau Energieeffizienz)

Konstruktionsbüro Hein GmbH, Neustadt am Rübenberge

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