Arburg präsentiert das Hinterspritzen von Metallfolien mit Keramikpulver

Herzstück dabei ist die vertikale Spritzgießmaschine Allrounder 175 V. Sie wird dort Bestandteil einer halbautomatischen Produktionszelle sein. Damit werden Präparationsfadenführer produziert, die in der Textilindustrie zum Einsatz kommen.

Der komplette Produktionsprozess wurde im Rahmen eines Projekts entwickelt. Initiatoren war der VDI/VDE/IT Berlin. Das Projekt wurde vom Bundeswirtschaftsministerium gefördert. Als Projektpartner waren unter anderem das Fraunhofer IKTS in Dresden, die Helmut-Schmidt-Universität der Bundeswehr (LaFT) in Hamburg, das Institut für Produktionstechnik (WBK) der Universität Karlsruhe, die Inmatec Technologies GmbH in Rheinbach, die Microceram GmbH in Meißen, die Heidorn Technologies GmbH in Hamburg, die Mimtechnik GmbH in Schmalkalden, die Rauschert Heinersdorf-Pressig GmbH sowie die Olympus Winter & Ibe GmbH in Hamburg beteiligt.

Metall-Keramik-Verbund liefert gewünschte Eigenschaften

Die Textilindustrie benötigt Präparationsfadenführer in hoher Qualität und mit langer Lebensdauer. Aufgrund der kombinierten Verarbeitung von Metall und Keramik im Spritzgießverfahren wird laut Arburg eine hohe Festigkeit und Oberflächengüte erreicht. Dazu wird in einem ersten Schritt das Metallsubstrat hergestellt, was dem eigentlichen Spritzgießen vorgeschaltet ist.

In Abhängigkeit von den Produkteigenschaften werden die Metallfolien entweder gleich in die Spritzgießform gelegt oder direkt mit Metall überspritzt. Zur Ausbildung der Foliengeometrie kommt das Tiefziehen zur Anwendung. Der letzte Schritt umfasst das eigentliche Hinterspritzen der Folie mit dem Keramik-Feedstock.

Die Herausforderung liegt dabei darin, die zueinander passenden Werkstoffe zu finden. Denn der Metall-Keramik-Verbund muss beim nachfolgenden Sintern etwa gleich stark schwinden.

Feedstock durch bewegliche Aufspannplatte in die Form gespritzt

Zum Hinterspritzen der Metallfolien ist die vertikale Spritzgießmaschine so konzipiert, dass der Keramik-Feedstock durch die bewegliche Aufspannplatte in die Form gespritzt wird. Auch das Spritzaggregat ist vertikal aufgestellt. Sie enthält eine hochverschleißfeste Spritzeinheit und arbeitet mit einer 15-mm-Schnecke (Sondergeometrie und Lageregelung). Die Maschinenprogrammierung erfolgt über die Steuerung Selogica mit grafischer Bedienoberfläche.

Der Maschinenbediener legt die Metallfolien in das Werkzeugunterteil, das einem horizontal arbeitenden Drehtisch aufgespannt ist. Er entnimmt auch die Fertigteile. Im Verlauf dieser Arbeiten kann eine Inspektion sowohl der Einlege- als auch der Endprodukte erfolgen. Auf diese Weise lässt sich der Produktionszyklus laut Arburg zeitlich optimal ausnutzen.

In der Großserienfertigung erfolgt die Handhabung der Metallfolien und Verbundteile über Robotersysteme. Eine halbautomatische Lösung mit Maschinenbediener kommt meist bei kleineren Losgrößen in Betracht.