Dreikomponentenspritzguss – aus drei mach eins

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Maschine und Roboter stimmen sich ab

Das Einlegen der Filter erfolgt nach dem Vorfahren der Drehkerne, aber vor der Drehbewegung. Damit die Filter bei der Rotation nicht herausfallen, müssen sie sicher in der unteren Bauteilhälfte fixiert werden. Dem Innendurchmesser des Tropfkammerunterteils kommt hierfür eine große Bedeutung zu, denn die Filter können ausschließlich durch eine leichte Presspassung festgehalten werden. Dabei darf die Einpresskraft nicht zu groß sein, da sonst die Filter deformiert werden oder sich die Tropfkammerunterteile verziehen. Parallel zum Platzieren der Filter entnimmt der Greifer einen Satz Fertigteile aus den Drehkernen. Die automatisierte Entnahme stellt sicher, dass die empfindliche Spitze des Einstechdorns nicht beschädigt wird. Vor der Ablage auf einem Förderband führt der Engel Easix die Fertigteile zur 100-Prozent-Qualitätskontrolle. Geprüft wird die Dichtheit der Hohlkörper.

Der Einsatz eines Mehrachsroboters erlaubt die flexible Integration verschiedener Nachfolgeoperationen. Der Roboter ist vollständig in die CC-300-Steuerung der Maschine integriert, was nicht nur die Bedienung der Anlage vereinfacht, sondern zusätzlich die Prozesssicherheit und die Fertigungseffizienz steigert. Da Maschine und Roboter auf dieselbe Datenbasis zugreifen, stimmen sie ihre Bewegungsabläufe aufeinander ab und reduzieren so die Zykluszeit.

Großes Werkzeug auf kleiner Maschine

Aufgrund der seitlichen servoelektrischen Kernzüge und der nach oben ragenden Servoindexwellen benötigt das Werkzeug einen großen Einbauraum, wobei die Anwendung im Verhältnis dazu nur einen kleinen Schließkraftbedarf hat. Da die Spritzgießmaschinen der Engel-Baureihe e-Victory keine Holme besitzen, lassen sich deutlich größere Werkzeuge montieren als auf Holmmaschinen gleicher Schließkraft. Das heißt, für die Herstellung der Tropfkammern findet mit der Engel e-Victory 160 combi eine vergleichsweise kleine Spritzgießmaschine Einsatz. Zudem lässt sich das Werkzeug im unzerlegten Zustand montieren.

Die Engel e-Victory ist eine Hybridmaschine mit servohydraulischer Schließeinheit und servo-elektrischen Einspritzaggregaten, was eine hohe Präzision und Reproduzierbarkeit sicherstellt. Kritisch bei der Herstellung der Tropfkammern ist vor allem das Einspritzen der dritten Komponente zum Verschließen der beiden Kammerhälften. Da es sich bei den Vorspritzlingen um Hohlkörper handelt, besteht bei einem zu hohen Forminnendruck die Gefahr einer Deformation der Teile, was zu Ausschuss führt. Verschiedene Faktoren beeinflussen den Forminnendruck, unter anderem Chargenschwankungen des Rohmaterials, Toleranzen im Schließverhalten der Rückstromsperre und Veränderungen des Füllverhaltens im Mehrkomponentenwerkzeug. Um diese Einflussfaktoren zuverlässig kontrollieren zu können, müsste in jedem Formnest ein Druckaufnehmer platziert werden. Deutlich weniger aufwändig ist der Einsatz von iQ weight control. Die von Engel für elektrische Spritzaggregate entwickelte Software analysiert während des Einspritzvorgangs in Echtzeit den Druckverlauf über der Schneckenposition und vergleicht die Messwerte mit einem Referenzzyklus. Auf diese Weise lassen sich Schwankungen der Schmelzemenge und der Materialviskosität erkennen und noch im selben Schuss über den Druck ausgleichen. Unregelmäßigkeiten im Schließverhalten der Sperre werden durch eine Anpassung der Umschaltposition korrigiert.

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