Georg Kaufmann Formenbau: Erstes 2K-Werkzeug für das Dolphin-Verfahren in Betrieb

Drehwerkzeug verbindet Softtouch und Steifigkeit

Auf der K 2007 war das erste serientaugliche Spritzgiesswerkzeug für das Dolphin-Verfahren in Betrieb zu sehen. Bei diesem Prozess sind das Spritzgiessen und das Schäumen in einer Fertigungszelle zusammengefasst; angewandt wird das Verfahren, um Pkw-Armauflagen mit hoher Steifigkeit und Softtouch-Oberfläche kostengünstig herzustellen (Bild). Eine Schlüsselfunktion hat dabei das von der Georg Kaufmann Formenbau AG (www.gktool.ch) entwickelte und gebaute Zweikomponenten-Drehwerkzeug. Dessen wichtigste Besonderheit sind um mehrere Millimeter bewegliche, federbelastete Tauchkanten. Sie stellen sicher, dass die Kavitäten auch dicht bleiben, wenn das Werkzeug die zur Erzeugung des Softtouch-Schaums erforderliche Hubbewegung ausführt. Betrieben wurde das Werkzeug auf einer Zweiplatten-Spritzgiessmaschine von Engel, die mit einem mitfahrenden Drehtisch und auf der Schliessseite mit einer zusätzlichen Einspritzeinheit ausgestattet ist.

Bei dem mit jeweils zwei Kavitäten ausgeführten Drehwerkzeug dient Station 1 zum Spritzgiessen je eines linken und rechten Armauflageträgers aus einem glasfaserverstärkten PBT/ASA-Blend. Durch eine 180°-Drehung der Werkzeug-Mittelplatte gelangen diese Träger in Station 2. Dort wird mit Hilfe des Mucell-Verfahrens die Schaumstruktur für den Softtouch-Effekt erzeugt. Dafür werden im geschlossenen Werkzeug die Träger mit einem gasbeladenen Thermoplastischen Elastomer (TPE) überspritzt und dabei die Kavitäten volumetrisch gefüllt. Während einer kurzen Abkühlphase bildet sich an der kalten Werkzeugwand eine geschlossene, genarbte Randschicht. Danach öffnet sich die Werkzeugstation 2 parallelitätsgeregelt um ca. 3 mm; dabei halten die ähnlich wie Schieber in das Werkzeug eingepassten, von kräftigen Federn abgestützten Tauchkanten das Werkzeug dicht. Durch die Expansion setzt der Schäumvorgang ein und unter der dichten Oberflächenschicht bildet sich ein dauerelastischer TPE-Schaum. Selbstverständlich sind die Teile so in das Werkzeug gelegt, dass die Schaumschicht im Armauflage- und Radienbereich ihre maximale Dicke erreicht. Die chemische Ähnlichkeit der Materialien stellt eine sehr gute Haftung zwischen Träger- und Schaumbereich sicher.

Über diese Anwendung hinaus besitzt das Dolphin-Verfahren ein grosses Potenzial bei der Innenausstattung von Nutzfahrzeugen. Beispiele sind Armaturentafeln und Verkleidungsteile in Lkws und Omnibussen – die dabei erwünschte Kombination von hoher Strapazierfähigkeit und ansprechender Softtouch-Oberfläche lässt sich bisher nur zu erheblich höheren Kosten erreichen.

Georg Kaufmann Formenbau AG, Busslingen, Schweiz

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