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Extrusionsblasformen

Gesättigtes Kaltwasser-Luft-Gemisch beschleunigt die Kühlung von Formteilen

11.12.2006 | Redakteur: Josef-Martin Kraus

Blasformprozess mit konventioneller Druckluft (rot) und mit kaltem Sattdampf (blau).

Kalter Sattdampf forciert die Formteilkühlung beim Extrusionsblasformen. Dadurch werden kürzere Herstellungszyklen und somit ein höherer Formteilausstoß erreicht. Außerdem lassen sich positive Qualitätseffekte erzielen.

Für das Extrusionsblasformen hat der österreichische Gerätehersteller Fasti ein Kühlverfahren entwickelt, bei dem ein kaltes Wasser-Luft-Gemeisch als Sattdampf dem Blasformteil auf der Innenseite im Werkzeug zugeführt wird. Im Vergleich zur konventionellen Kühlung mit Druckluft kann der Sattdampf in hohem Maße die Wärme des Teils abführen. Außerdem wird eine Qualitätsverbesserung bei den Blasformteilen gesehen. Grund dafür sei eine mikropartikuläre Dampfstruktur, die eine besonders glatte Oberfläche auf der Innenseite der Blasformteile erzeugt. Fasti nennt das Verfahren Compressed Air Chiller Dry Water - CAC Dry Water.

Für das Verfahren wird das CAC-Aggregat als Druckluftkühler mit kaltem Sattdampf betrieben, der die Temperatur des Gemischs auf 3 °C reduziert. Als Kühlmedium wird 100% mit Wasser gesättigte Pressluft verwendet. Die Mischung und Dosierung im CAC-Aggregat führt laut Fasti zu einem deutlich wirtschaftlicheren Extrusionsblasformen. Zum Kühlen wird der Sattdampf in das zu blasende Formteil gesprüht, so dass die Innenwände mit Feuchtigkeit benetzt, aber trocken bleiben. Der Sprühnebel verbleibt – aufgrund des so genannten Trockenen-Wasser-Effekts - nicht an den Blasformteiloberflächen. Die Teile müssen daher nicht nachbehandelt werden. So werden je nach Extruderdurchsatz, Formteilvolumen und -wanddicke 10 bis 30% Produktionssteigerung als realistisch angesehen.

Zur Prozesskontrolle ist die Ansteuerung der Blasdorne und Blasventilblöcke in die Steuerung integriert. Die Blasdorne dienen zum Spülen mit kalter Prozessluft und ermöglichen so laut Fasti einen optimalen Luftaustausch – auch in kritischen Bereichen des Blasformteils. Für den Kühlvorgang ist keine ölfreie Druckluft erforderlich. Die Wasservorratsmenge beträgt 2 l.

Erfolgreiche Erprobung

Das Verfahren wurde bereits beim Extrusionsblasformen von 40-l-Benzintanks (6-fach Layertechnik) für die Automobilindustrie erfolgreich erprobt. Dazu hat man das Werkzeug nachgerüstet. Konventionell betrieben lag die Kühlzeit bei 95 s für das 13 kg schwere Blasformteil (brutto). Mit einem Temperaturlaser wurde die Temperatur bei der Entnahme gemessen: Ohne Sattdampf als Kühlmedium lag sie bei 85 °C, mit Sattdampf dagegen bei 71 °C. Daraus ergab sich eine errechnete Abfuhr von Wärmeenergie von 20 kW. Ergebnis: Der Zyklus verkürzte sich um 17%, also um 16 auf 79 s. Das bedeutete beim Blasformen des Benzintanks einen Produktionsanstieg um mehr 20%.

Das Verfahren kann laut Fasti auf nahezu allen Extrusionsblasformmaschinen laufen. Je nach Größe der Blasformteile stehen CAC-Druckluftkühler in den Ausführungen für Prozessvolumenströme von 120 bis 720 Nm3/h (nominaler Luftdurchfluss) zur Verfügung. Im Betrieb mit kalter Prozessluft werden Minustemperaturen im Taupunktbereich vermieden. Die Aggregate benötigen daher keine ölfreie Druckluft und kommen somit ohne einen Trockner für die Prozessluft aus. Daraus ergibt sich laut Fasti ein deutlich reduzierter Wartungsaufwand.

Weitere Informationen: Bernhard Stipsits, Prokurist bei Fasti Farrag & Stipsits GmbH in A-6330 Kufstein. Tel. (00 43-53 72) 6 68 51-0, Fax (0043-53 72) 6 68 51-8, info@fasti.de

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