Gasinnendruck-Spritzgießen Gas-Spülung in der Nachdruckphase beschleunigt den GID-Prozess

Wird beim Gasinnendruck-Spritzgießen der ausgeformte rohrförmige Hohlraum in der Nachdruckphase zusätzlich mit Gas gespült, lässt sich die Kühlzeit um bis zu 30% reduzieren. Für diesen Prozess hat der GID-Spezialist Maximator ein Gerät entwickelt, das sich in GID-Anlagen integrieren lässt. Nachrüsten ist möglich.

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Bei dickwandigen Spritzgießteilen wie Griffen und Leisten, die im Gasinnendruck-Spritzgießen (GID) hergestellt werden, kann zusätzliches Kühlen mit Stickstoff die Kühldauer im Vergleich zum klassischen GID-Prozess um rund 30% verkürzen. Das belegen laut Maximator wärmetechnische Berechnungen und Praxisuntersuchungen.

Zweiter Injektor erforderlich

Im Werkzeug erfordert das Gas-Spülen einen zweiten Injektor mit eigenem Gaskanal. Über den ersten Injektor wird – wie beim klassischen GID-Prozess – Stickstoff eingeleitet, der die Schmelze aus dem Kern des Formteils zum Beispiel in eine Nebenkavität verdrängt, den Gaskanal ausbildet und den Nachdruck aufbaut. Anschließend folgt der Spülvorgang.

Dazu wird über den zweiten Injektor Stickstoff unter Druck, jedoch bei Umgebungstemperatur als Spülgas durch den Gaskanal geleitet. Durch das Spülen entsteht laut Maximator ein konvektiver Wärmeaustausch, der deutlich effektiver ist als der beim Standard-GID-Prozess übliche Wärmeleitung. Dies beschleunige die Abkühlung des Formteils.

Für die nachträgliche Gas-Spülung hat Maximator ein Gerät entwickelt. Darin sind alle Ventile für die zusätzliche Spülung sowie die Steuerung für beide Injektoren integriert. Es kann als eigenständiges Gerät zwischen Regelmodul und Spritzgießmaschine installiert werden. Bidirektionale Spülvorgänge sind damit möglich.

Trotz des höheren Gasverbrauchs für das Spülen ergibt sich laut Maximator in den meisten Anwendungsfällen ein deutlich wirtschaftlicher Vorteil. Der Grund dafür liegt in der Kühlzeitverkürzung Aus wirtschaftlichen Gründen empfiehlt der Gerätehersteller sich die Gasversorgung über einen Tank und nicht über Flaschen oder Bündel.

Kühlung des Spülgases ist wenig sinnvoll

Eine Kühlung des Spülgases ist nicht erforderlich. Sie führt nach Erkenntnissen von Maximator zu keiner nennenswerten Verkürzung der Kühldauer. Dennoch werde sie gelegentlich am Markt als „besonders wirkungsvoll“ hervorgehoben. Allerdings haben das laut dem Gerätehersteller Untersuchungen aus der Praxis nicht bestätigt.

Entscheidend sei die Tatsache des Kühlens. Auf das Temperaturniveau des Spülgases komme es dabei weniger an. Der Aufwand für die Kühlung des Gases steht für Maximator wirtschaftlich in keinem Verhältnis zur minimalen, weiteren Verkürzung der Kühlzeit.

Als GID-Spezialist hat Maximator die komplette Gasinnendrucktechnik (GID) für Spritzgießmaschinen im Programm, darunter Stickstoffverdichter mit pneumatischem, hydraulischem oder elektrischem Antrieb, Regelmodule und Regelventile sowie eine breite Palette von Gasinjektoren. Die Verdichter können den Stickstoff aus unterschiedlichen Behältnissen erhalten. Dazu lässt sich eine Tank-, Flaschen- oder Bündelversorgung installieren. Die Regelmodule werden zwischen Stickstoffversorgung und Spritzgießmaschine, die Injektoren im Spritzgießwerkzeug installiert.

Sonderverfahren des Spritzgießens

Die Gasinnendrucktechnik (GID) zählt zu den Sonderverfahren der Spritzgießens. Sie ermöglicht die Herstellung von Formteilen mit hohlem Querschnitt und kommt dann zum Einsatz, wenn große Wanddicken oder Masseanhäufungen an Bauteilen unvermeidlich sind, aber die Formteilqualität oder Wirtschaftlichkeit des Spritzgießens verbessert werden sollen.

Bei den klassischen GID-Formteilen wie Griffen und Leisten verlängert das Verfahren den Nachdruck, wirkt Einfallstellen, mangelhafter Oberflächenabformung und Verzug entgegen, verkürzt die Zykluszeit und spart Kunststoff ein.

Weitere Informationen: Henning Willig, Geschäftsführer der Maximator GmbH, in 37449 Zorge, Tel. (0 55 86) 8 03-0, Fax (0 55 86) 8 03-40, hwillig@maximator.de

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