Battenfeld Spritzgießtechnik: Viel Aufspannfläche speziell bei komplexer Werkzeug- und Mehrkomponententechnik

Möglichst kurz, um Produktionsflächen maximal auszunutzen und gleichzeitig eine Schließseite mit möglichst großer Werkzeugaufspannfläche – das waren mit wesentliche Leitmotive der Battenfeld Kunststoffmaschinen Gesellschaft m.b.H. (www.battenfeld-imt.com) bei der Weiterentwicklung der Zweiplattenmaschinen-Baureihe HM. Die zur K 2007 jetzt bereits in vier Baugrößen von 350 bis 650 t – und in allen Größen auch als Mehrkomponentenausführung – verfügbare HM-Baureihe ist erheblich kürzer als die Vorgängergeneration, gleichzeitig ist die Werkzeugaufspannfläche gewachsen: Die Aufspannfläche einer neuen HM 400 entspricht nun der einer HM 500 der Vorgängergeneration, also der ursprünglich nächsthöheren Schließkraftgröße. Von diesem Aufspannflächenzuwachs profitieren insbesondere Anwendungen mit komplexen Werkzeugauf- und -anbauten, auch bei Integration eines großen Drehtellers auf der beweglichen Aufspannplatte. Speziell bei Mehrkomponentenprojekten wird heute zunehmend die erforderliche Werkzeugaufspannfläche zum Maschinengröße bestimmenden Kriterium, weniger die für die Formteile notwendige Zuhaltekraft, was die Investitionskosten unnötig erhöht. Mit der neuen Battenfeld HM-Baureihe lassen sich solche komplexen Aufgaben zu einem wirtschaftlichen Preis-Leistungs-Verhältnis realisieren.

Auf einer mit der neuen Steuerung Unilog B6 ausgestatteten HM 400/3400H/750S, einer 2K-Maschine mit 400 t Schließkraft und schräg über dem Hauptaggregat angeordneter zweiter Spritzeinheit, entsteht in einer Zykluszeit von 40 s eine rd. 1,5 kg schwere dekorierte Werkzeugbox. Zusätzlich zum 2K-Spritzguss – die Box aus Polyethylen (PE-HD) erhält auf beiden Längsseiten jeweils ein Sichtfenster aus transparentem Polypropylen (PP) – und dem Hinterspritzen von Dekorfolien (Inmould Decoration) kommt bei dieser Anwendung als weitere Technologie noch die Gasinjektion (Battenfeld-Technologie Airmould) zum Einsatz. Sie wird genutzt, um den in der Box mittig angeordneten Tragegriff zur Gewichtsreduzierung und Vermeidung von Einfallstellen als Hohlkörper auszubilden. Angewandt wird dazu das so genannte Aufblasverfahren, d.h. nach Teilfüllung der Werkzeugkavität mit der Hauptkomponente (PE-HD) wird durch anschließendes Injizieren des Gases die Kernschmelze im Griff verdrängt und dabei die Kavität komplett gefüllt. Für das abschließende Anspritzen der Sichtfenster aus Polypropylen ist das Werkzeug als Schieberwerkzeug konzipiert (Betätigen der Schieber über Kernzüge). Das Einlegen der Dekorfolien ins Werkzeug, Entnehmen der fertigen Werkzeugbox und Ablegen auf einem Transportband zum Ausschleusen aus der Produktionszelle übernimmt ein servomotorisch angetriebener Battenfeld-Linearroboter Unirob R10 S (Handhabungsgewicht bis 10 kg). Die Platz sparende S-Anordnung des zweiten Spritzaggregats dieser 2K-HM ergibt nutzbaren Freiraum für Automatisierungseinrichtungen, so dass der Linearroboter direkt auf der festen Werkzeugaufspannplatte positioniert werden kann. Insgesamt entsteht dadurch eine
Produktionszelle mit sehr kompakten Abmessungen.

In einer weiteren Produktionszelle mit einer HM 210/100 (Schließkraft 210 t) Unilog B6 entsteht aus Polyamid (PA) ein Sitz-Verstellbügel für einen Pkw; für das Entnehmen des 220 g schweren Formteils, Abtrennen des Angusses und Ablegen auf ein Transportband sorgt ein Linearroboter Unirob R5 S (Handhabungsgewicht bis 5 kg). Da Gewichtseinsparung im Automobilbau stets ein vordringliches Thema ist, wird der Bügel als Hohlkörper ausgebildet. Zum Einsatz kommt hierfür die Wasserinjektionstechnik (Battenfeld-Technologie Aquamould), in diesem Fall als Teilfüllungsverfahren vorgeführt. Der Unterschied im Verfahrensablauf zu der zuvor bei der Werkzeugbox beschriebenen Gasinjektion liegt darin, dass Wasser statt Gas injiziert wird. Nach der Druckentlastung fließt das Wasser abschließend allein durch den hydrostatischen Druck (Schwerkraft) der Wassersäule durch denselben Injektor wieder in den Vorratstank zurück. Beim Teilfüllungsverfahren entsteht kein Materialverlust wie beim alternativ hierzu anwendbaren „Full Shot“-Verfahren (volumetrisches Füllen der Werkzeugkavität und anschließendes Verdrängen der Kernschmelze in eine Nebenkavität, die abgetrennt werden muss). Wesentliche Vorteile der Wasserinjektion gegenüber der Gasinjektionstechnik sind kürzere Zykluszeiten durch die zusätzliche Kühlung von innen aufgrund der hohen Wärmekapazität des Wassers bei gleichzeitiger Ausbildung sehr glatter Hohlräume. Durch Wasserinjektion lassen sich vergleichsweise große Hohlräume realisieren, wo die Gasinjektionstechnik bereits die Grenzen der Einsetzbarkeit erreicht.

Bild: Die neue Battenfeld HM 400 (Schließkraft 400 t), hier als 2K-Maschine mit der Platz sparenden S-Konfiguration des zweiten Spritzaggregats und Linearroboter Unirob R10: Mit nur 8 m Länge ist die Maschine gut 1 m kürzer als die Vorgängerversion – und die Werkzeugaufspannfläche ist so groß wie die der vormals 500er HM.

K 2007, Düsseldorf, 24.-31. Oktober 2007, Halle 16, Stand D22

Battenfeld Kunststoffmaschinen Ges.m.b.H., Kottingbrunn, Österreich

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