Krauss-Maffei demonstriert Spritzgießen und Polyurethanverarbeitung auf einer Maschine

Extrusion, Spritzgießen und reaktive Verarbeitung sind dabei in einer einzigen Fertigungszelle integriert. Die Bauteile erreichen die elastischen Eigenschaften und hohen Rückstellwerte von Elastomeren.

Bei diesem Bauteil wird der Träger und die Hülse zur Kraftaufnahme aus dem Polyamid Ultramid CR (PA66-GF35) von BASF AG gefertigt. Anschließend wird die Hülse und der Träger mit einer dämpfenden Weichkomponente haftend verbunden. Als Elastomer für die Dämpfungsschicht kommt das TPU Elastollan von Elastogran zur Anwendung, das während des Abkühlens nach der Formgebung vernetzt wird. Das von Krauss-Maffei und Elastogran entwickelte Verfahren verkürzt die Zykluszeit für die Fertigung des gesamten Bauteils auf rund 60 s.

Das Vernetzungsmittel wird als Prepolymer in flüssiger Form in die TPU-Schmelze eingebracht. Diese komplexe Aufgabe löst der Spritzgießcompounder von Krauss-Maffei, der die kontinuierliche Extrusion und das diskontinuierliche Spritzgießen miteinander verbindet. Der kontinuierlich arbeitende Extruder gewährleistet ein gleichmäßiges Einbringen des Vernetzungsmittels in die Schmelze und damit eine homogene Vermischung.

Anschließend gelangt das plastifizierte und homogenisierte Material über eine beheizte Schmelzeleitung und einen Einspritzzylinder in das Spritzgießwerkzeug. Die Kombination der reproduzierbar beherrschten Prozesse Compoundieren und Spritzgießen liefert laut Krauss-Maffei Bauteile mit konstanter Qualität über den gesamten Produktionszeitraum mit den aus der Spritzgießtechnik bekannten geringen Abweichungen. Die thermoplastische Verarbeitung der Rohstoffe ermöglicht die Anwendung von Heißkanaltechnik. Es werden gratfreie, angusslose Bauteile hergestellt.

Das Polyamid wird von einem modularen Beistellaggregat, das in L-Stellung installiert ist, in das Werkzeug eingebracht. Das 2-Komponenten-Bauteil wird mit einem 4-Takt-Drehtellerwerkzeug mit Heißkanal gefertigt. Im ersten Takt werden der Träger und die Hülse aus Polyamid hergestellt. Im zweiten Takt wird die Hülse mit einem sternförmigen Verbindungselement aus TPU umspritzt, dessen Hohlräume im dritten Schritt wiederum mit TPU ausgefüllt werden. Der zweistufige Eintrag des TPU verkürzt die Zykluszeit bei dickwandigen Bauteilen.

Die Bauteilentnahme im vierten Schritt erfolgt bei geschlossenem Werkzeug. Das Werkzeug ist so ausgeführt, dass der Roboter in die vierte Station einfahren kann und das Bauteil entnimmt, während das Werkzeug geschlossen ist. Dies erhöht die Produktivität der Anlage, da während der Entnahme in den anderen Stationen Material verarbeitet werden kann. Im Gegensatz zu anderen reaktiven Systemen ist für die Entformung kein Formtrennmittel erforderlich.

Der Linearroboter LR-S von Krauss-Maffei, der in der Längsachse der Maschine installiert ist, entnimmt die fertigen Bauteile und legt sie auf einem Kühlförderband ab. Dieses Förderband befindet sich innerhalb der Schutzeinhausung hinter der beweglichen Werkzeugplatte. Die Zwei-Platten-Technik der Spritzgießmaschinen von Krauss-Maffei ermögliche dabei eine besonders platzsparende Automation mit optimiertem Produktionsfluss.

Weil der Roboter sich innerhalb der Schutzeinhausung bewegt, ist keine weitere Absicherung notwendig. Kennzeichnend für den Linearroboter LR-S seien kurze Entnahmezeiten, hohe Flexibilität und hohe Wiederholgenauigkeit.