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Schäumtechnik auf der Fakuma 2017

Einfache Alternative zum physikalischen Schäumen per Spritzgießmaschine

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Schäumen als Leichtbaualternative für Autoteile aus Thermoplasten

Diese neue Schäumlösung bietet sich insbesondere für Fertigungsunternehmen der Automobilindustrie an, die den Ressourcenverbrauch und Emissionen durch Leichtbauteile verringern oder die Reichweite von Elektro-Fahrzeugen steigern wollen. Zusätzlich zur Gewichtsersparnis profitieren sie von einer verbesserten Wärme- und Geräuschdämmung durch die Zellstruktur der Werkstücke. Interessant ist das neue Verfahren auch für andere Branchen, die ihren Materialeinsatz reduzieren wollen, beispielsweise für die Elektro-, Elektronik- und Möbelindustrie oder für Hersteller von Haushaltsgeräten und Freizeitartikeln. Bisherigen Versuchsreihen zufolge lassen sich bis zu 60 % leichtere Werkstücke herstellen.

Physikalisches Schäumen macht Polymerschmelze fließfähiger

Daneben bringt das physikalische Schäumen weitere Vorteile mit sich: Die Viskosität des Polymers sinkt, wodurch sich die Fließeigenschaften verbessern. Somit kann beim Befüllen der Formen ein niedrigerer Druck zum Einsatz kommen. Für den gleichen Prozess genügt unter Umständen eine Spritzgießmaschine mit geringerer Schließkraft oder ein weniger steifes Werkzeug. Gleichzeitig wird bei vielen Kunststoffen eine bessere Formstabilität erreicht als beim herkömmlichen Spritzguss, weil das Schäumen die anisotrope Materialschwindung verringert. Sind hohe Oberflächengüten gefragt, kann beispielsweise ein Gasgegendruck-Verfahren eingesetzt werden.

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Vorteile des chemischen und physikalischen Schäumens kombiniert

Der vom Kunststoff-Institut Lüdenscheid und Linde entwickelte Prozess vereint die Stärken des physikalischen und des chemischen Schäumens: Letzteres gilt als relativ unkompliziert, da dem Polymer im Vorfeld des Spritzgießens lediglich ein Treibmittel zugegeben wird, Änderungen an der Spritzgussmaschine sind nicht nötig. Das physikalische Schäumen ermöglicht wiederum hohe Aufschäumdrücke und vermeidet Ablagerungen durch Reststoffe, die bei chemischen Reaktionen entstehen. Bislang wird das Treibmittel üblicherweise direkt in die Kunststoffschmelze eingeleitet.

Vorgeschmack auf die industrielle Umsetzung des Schäumens

Dazu müssen Unternehmen ihre Maschinen normalerweise modifizieren, beispielsweise werden neue Schnecken, eine andere Spritzeinheit und eine Staudruckregelung benötigt. Nicht beim neuen Verfahren: Dieses setzt an der Maschine lediglich eine Nadelverschlussdüse voraus. Die Projektpartner verraten bereits jetzt, welche Möglichkeiten sich der Industrie bieten, wenn dieses Verfahren zur breiten Anwendung kommt und präsentiert die zugehörige Hardware in Form des mobilen Granulattrockners. Das Verfahren an sich wird vom Kunststoff-Institut Lüdenscheid in Halle 5 am Stand 5312 vorgeführt.

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