KraussMaffei: Drei neue PUR-Mischköpfe

Der neue Linearmischkopf MK 5-2+1K ermöglicht besonders schnelle Farbwechsel beim ColorForm-Verfahren, bei dem ein thermoplastischer Grundkörper mit PUR oder PUA als Oberflächenmaterial überflutet wird (Foto: KraussMaffei)

Der Mischkopf steht verfahrenstechnisch im Mittelpunkt der PUR-Verarbeitung. Voraussetzung für eine hohe Produktqualität und maximale Effizienz ist, dass die Mischköpfe exakt an die Anforderungen des jeweiligen PUR-Produkts angepasst werden. Auf diesem Gebiet präsentiert KraussMaffei drei neue Mischkopf-Neuentwicklungen, mit denen sich die Flexibilität erhöhen und die Zykluszeiten verkürzen lassen sollen.

Schnelle Farbwechsel mit neuem Linearmischkopf für ColorForm
„Speziell für den ColorForm-Prozess hat KraussMaffei den Linearmischkopf MK 5-2+1K entwickelt, der die Anforderungen dieses Verfahrens perfekt erfüllt“, erklärt Sebastian Schmidhuber, Leiter RPM Research and Development bei KraussMaffei. Beim ColorForm-Verfahren wird der thermoplastische Grundkörper nach dem Spritzgießen im zweiten Takt mit Polyurethan (PUR) oder Polyurea (PUA) als Oberflächenmaterial überflutet. Die Verwendung des neuen Mischkopfs soll dabei einen sehr schnellen Farbwechsel ermöglichen - dazu muss lediglich der am Mischkopf montierte Farbbaustein ausgewechselt werden. Dieser Vorgang lasse sich in wenigen Minuten durchführen. Farbverschleppungen sollen aufgrund der Bauweise des Mischkopfs ausgeschlossen werden können, denn die Farbe zirkuliere in einem geschlossenen System im Farbbaustein, also nicht über den Mischkopf. Die Farbdüse öffnet sich nur, wenn Material ausgetragen wird, und die Farbe wird direkt in der Mischkammer zugegeben.

Der neue ColorForm-Mischkopf ist leicht und kompakt, was den Platzbedarf verringern und die Montage am Werkzeug erleichtern soll. Darüber hinaus eigne sich die neue Mischkopfbaureihe besonders gut für die zuverlässige und gleichmäßige Vermischung kleiner PUR-Mengen. „Beim ColorForm-Verfahren ist das ein entscheidender Faktor, da die aufgetragenen PUR-Schichten sehr dünn sind“, so Schmidhuber.

Farbwechsel bei laufender Produktion von Schuss zu Schuss: Der neue Umlenkmischkopf MK 10/15 ULP-2K+4 mit Mehrfach-Farbzudosierung ist prädestiniert für Bauteile in relativ kleinen Stückzahlen bei gleichzeitig großer Farbvielfalt (Foto: KraussMaffei)

Neuer Umlenkmischkopf mit Mehrfach-Farbzudosierung
Um den Farbwechsel bei der Produktion von Halbhart- oder Integralschäumen zu vereinfachen, hat KraussMaffei den Umlenkmischkopf MK 10/15 ULP-2K+4 mit Mehrfach-Farbzudosierung entwickelt. Mit diesem Mischkopf soll es möglich sein, bis zu vier Farben direkt und unabhängig voneinander in die Mischkammer einzudosieren.

„Der Mischkopf eignet sich für alle Anwendungen, bei denen die PUR-Verarbeiter vor der Herausforderung stehen, Bauteile in relativ kleinen Stückzahlen und in zahlreichen verschiedenen Farben zu liefern“, so Schmidhuber. Mit dem neuen Umlenkmischkopf sei es nun möglich, die Farbe in der laufenden Produktion von Schuss zu Schuss zu wechseln. „Auf diese Weise erhöht sich die Flexibilität der Fertigung deutlich. Da die Produktion für einen Farbwechsel nicht mehr unterbrochen werden muss, steigt auch die Anlagenverfügbarkeit“, erklärt Schmidhuber.

Um auch bei ungünstigen Mischverhältnissen eine hohe Mischqualität zu erreichen, arbeitet der Mischkopf nach dem Prinzip der T-Vermischung, das heißt, die Polyol-Komponente wird in zwei Teilströme gesplittet und durch zwei Düsen in die Mischkammer eingebracht. Beim neuentwickelten Mischkopf können an beiden Polyoldüsen jeweils zwei verschiedene Farben zudosiert werden. Die Zudosierung erfolgt dabei zwischen Polyoldüse und Mischkammer, so dass keine Farbverschleppung in die Polyol-Komponente auftritt. Durch diese Anordnung sei es ebenfalls möglich, die Farbe mit relativ geringem Druck zu dosieren.

Der von KraussMaffei neu entwickelte Düsenwechselbaustein ermöglicht einen schnellen Wechsel des Düsensystems am SCS-Sprühmischkopf (Structural Component Spraying) (Foto: KraussMaffei)

Schneller Wechsel des Düsensystems am Sprühmischkopf
Die Mischköpfe, die beim Structural Component Spraying (SCS) zum Einsatz kommen, wurden ebenfalls weiterentwickelt. Bei dieser Verfahrenstechnik werden Lagenaufbauten aus Fasermatten und Wabenkernen mit unverstärktem PUR besprüht, in ein Werkzeug eingebracht und verpresst. SCS soll Deckschichten mit geringer Dicke ermöglichen, so dass die hergestellten Bauteile besonders leicht sind.

Für den Sprühvorgang stehen Flachstrahldüsen und luftunterstütze Rundstrahldüsen zur Verfügung. Flachstrahldüsen erzeugen einen fächerartigen Flachstrahl und eignen sich gut zum großflächigen Auftrag des PUR-Gemisches auf relativ ebene, großformatige Bauteile. Die luftunterstützen Rundstrahldüsen erzeugen ein feineres Spray und haben eine geringere Austragsleistung als Flachstrahldüsen. Sie kommen hauptsächlich für Bauteilbereiche mit anspruchsvollerer Geometrie zum Einsatz.

Der von KraussMaffei neuentwickelte Düsenwechselbaustein soll es nun ermöglichen, Sprühmischköpfe mit beiden Düsenvarianten auszustatten. Bei der Fertigung des Bauteils können beide Düsen also im Wechsel zum Einsatz kommen. Dies habe den Vorteil, dass sich die Zykluszeit verkürze. „Darüber hinaus reduzieren sich aus die Investitionskosten, da nur noch ein Mischkopf erforderlich ist und die bisher eingesetzte hydraulische Umschalteinheit nicht mehr benötigt wird“, ergänzt Schmidhuber.

Weitere Informationen: www.kraussmaffei.com

Fakuma 2017, Friedrichshafen, 17.-21. Oktober 2017, Halle 7, Stand 7303

KraussMaffei Technologies GmbH, München

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