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Infrarotstrahler auf der K 2019

Auch komplex designte Kunststoffteile fix entgraten oder verschweißen

| Redakteur: Peter Königsreuther

Die Infrarotstrahler, die Heraeus Noblelight im Rahmen der K 2019 präsentiert lassen sich zum Beispiel exakt an die Konturen von Airbaggehäusen, Lenkrädern oder Blenden anpassen – ideal, um das Entgraten oder Schweißen von Kunststoffteilen zu beschleunigen. Halle 10 am Stand G59.
Die Infrarotstrahler, die Heraeus Noblelight im Rahmen der K 2019 präsentiert lassen sich zum Beispiel exakt an die Konturen von Airbaggehäusen, Lenkrädern oder Blenden anpassen – ideal, um das Entgraten oder Schweißen von Kunststoffteilen zu beschleunigen. Halle 10 am Stand G59. (Bild: Kussner / Heraeus Noblelight)

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Heraeus Noblelight zeigt auf der K 2019 die Möglichkeiten, die flexibel anpassbare Infrarotstrahler für die wirtschaftlichere Fertigung von Kunststoffteilen und -baugruppen im Automobilbau bieten. Halle 10, Stand G59.

Bei einem neuen Auto zählen laut Heraeus nicht nur die Funktionalität sondern auch Optik und Haptik. Besonders bei der Innenausstattung setze modernes Design auf hohe Qualität, die Kunststoffe wie Polycarbonat (PC) und ABS ins Feld führten – häufig nutzt man dabei auch Blends aus beiden Polymertypen. Armaturenbretter, Infotainmentblenden oder andere Innenverkleidungen werden dabei im Spritzgussverfahren hergestellt und danach noch veredelt. Möglichst perfekte Oberflächen, die glatt und ohne störende Grate sein sollen, sind dabei gefragt, sagt Heraeus. Infrarotstrahler, deren Kontur dem Bauteil angepasst werden können, bringen hier entscheidende Vorteile, denn sie verrunden durch thermische Effekte zum Beispiel exakt nur den Grat, ohne das Werkstück zu beschädigen, heißt es weiter.

Infrarotstrahlung entgratet Kunststoffteile sicherer als übliche Methoden

Beim Spritzgießen von Griffen, Abdeckungen und Blenden aus Kunststoff werden könnten immer wieder Grate entstehen, beispielsweise an der Werkzeugtrennebene, was nicht immer zu verhindern sei. Passiert das bei relativ kompliziert geformten Teilen, kann die Entfernung der Grate vor der Weiterbearbeitung oder der Beschichtung eine echte Herausforderung sein, so Heraeus.

Das manuelle Entgraten per Gasflamme oder auch mit speziell entwickelten Werkzeugen liefert außerdem keine gleichförmig reproduzierbaren Ergebnisse. Der Zwischenschritt der händischen Entgratung kostet außerdem unnötig Zeit und eine produktivere In-line-Fertigung ist nicht umsetzbar, erklären die Hanauer. Die Heraeus-Entwickler können die Infrarotstrahler aus Quarzglas aber dem Verlauf von Kanten oder Graten exakt nachformen. Das erkläre, warum im Einsatz dann nur den Grat abgeschmolzen wird, ohne das Bauteil zu gefährden.

Exakte Energieeinleitung ermöglicht die In-line-Entgratung

Mit der emittierten Infrarotstrahlung könne man innerhalb von 4 bis 12 s entgraten. Die Dauer ist abhängig von der Ausprägung des Grates und von der Kunststofftype und deren Schmelztemperatur. Die Bearbeitung läuft laut Heraeus wesentlich schneller ab als mit einer Coronaflamme, die die gratbehaftete Teilekontur nur nach und nach abfährt. Mit einem Infrarot-Konturstrahler wird der komplette Grat in einem Schritt überall gleichzeitig abgeschmolzen, heißt es.

Infrarotstrahlung erwärmt Kunststoffteile nicht zuletzt kontaktfrei, schnell und gezielt an den Arealen, wo es nötig ist. Möglich wird das durch Reflektoren, die als Beschichtung direkt auf den geformten Strahlern aufgebracht werden, erklärt Heraeus. Der Lichtaustrittsspalt sei dabei so gewählt, dass die Energie genau am Grat ankommt. Damit wird auch eine In-line-Entgratung der Kunststoffteile möglich und die Ausschussrate kann spürbar reduziert werden, betont der Hersteller.

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Infrarotstrahler-Entgratung kann leicht automatisiert werden

Infrarotsysteme mit Konturstrahlern sollen sich auch optimal mit Robotern oder Handlingsystemen vernetzen lassen. Die Strahler werden nur dann eingeschaltet, wenn der Roboter ein Kunststoffteil aus dem laufenden Prozess entnommen und vor dem Strahler platziert hat, so Heraeus. Wenn der Grat abgeschmolzen ist, wird abgeschaltet und der Roboter transportiert das Teil zur nächsten Station in der Fertigungskette. Durch die Möglichkeit, Infrarotstrahler sekundenschnell an- oder auszuschalten, werde außerdem die fürs Entgraten benötigte Energie effizienter eingesetzt, nochmals Zeit gespart und letzten Endes die Produktionskosten gesenkt.

Ob die Infrarotentgratung bei Polymerblends klappt, können Tests offenbaren

Modernes Design bei Kunststoffteilen komme ohne eine hohe Qualität der eingesetzten Werkstoffe nicht aus. Deshalb kämen zunehmend Mischmaterialien zum Einsatz. Beim Armaturenbrett, bei Infotainmentblenden oder Zierelementen setzt man etwa häufig auf eine Mischung aus Polycarbonat und ABS (PC/ABS) eingesetzt. Nicht alle Kunststoffe lassen sich aber durch Wärme entgraten: Polycarbonat ist häufig transparent und Teile daraus weisen eine glänzende Oberfläche auf. Das erschwert das Aufschmelzen eventueller Grate. Das Mischungsverhältnis von Polycarbonat und ABS beim Kunststoffteil macht ein thermisches Entgraten aber häufig trotzdem möglich, sagt Heraeus. Ob es möglich ist, kann man nicht immer im Vorfeld sagen. Deshalb zahlen sich auch die Erfahrungswerte der Heraeus-Experten aus, die auch individuelle Tests vor Ort oder im Testcenter von Heraeus Noblelight anbieten, wie es weiter heißt.

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