Günther Heisskanaltechnik

Werkzeugeinsätze mit Schnellwechselmechanik und Heißkanaltechnik

Der Trend zur Produktindividualisierung ist oft mit geringeren Stückzahlen verbunden – auch in der Medizintechnik. Gerade bei der Kunststoffverarbeitung spielt die Flexibilität der Produktionstechnik bei schnell wechselnden Produkten und kleinen Losgrößen eine zunehmend wichtige Rolle.

• Innovative Lösungen für individuelle Kundenwünsche

• Sicherer Spritzprozess dank präzise angesteuerter Anspritzpunkte

• Werkzeugeinsätze in nur einer Minute automatisiert wechseln

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Immer mehr Hersteller gehen auf individuelle Kundenwünsche ein. Das führt letztlich zu kleineren Losgrößen und bedeutet häufigere Auftragswechsel. Typische Produkte sind etwa Gebrauchsgüter wie Schreibgeräte oder Bauteile in der Elektronikindustrie, aber auch eine Reihe von medizintechnischen Produkten.

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Wie man diesem Trend Rechnung tragen kann, zeigt die Fertigung eines zweiteiligen Messschiebers aus ABS auf einer vollständig automatisierten Fertigungszelle, die auf dem Fakuma-Messestand von Engel Austria zu sehen sein wird. „Mit der vollständig automatisierten Fertigungszelle sprechen die Systempartner Engel und Braunform Kunden an, die einander ähnliche Artikel in jeweils kleinen Stückzahlen oder eine hohe Variantenvielfalt fertigen. Zwar hat ein Messschieber nur wenig bis gar nichts mit Medizintechnik zu tun, er taugt aber durchaus, um das Grundprinzip der flexiblen Fertigung zu verdeutlichen.

Patentierte Schnellwechselmechanik

Das Werkzeug hierfür wurde von Braunform, Bahlingen, konstruiert und gebaut. Es ermöglicht, in einem Stammaufbau die geometrisch unterschiedlichen Komponenten des Messschiebers zu fertigen. Die Teile werden im schnellen Wechsel nacheinander auf der Fertigungszelle hergestellt. Nach jedem dritten Schuss entnimmt ein Roboter das Bauteil, wechselt den Greifer und tauscht die Werkzeugeinsätze aus. Für die einzelnen Teile werden die schnell wechselbaren Einsätze AS/DS verwendet. Auf die Schnellwechselmechanik hat Braunform ein Patent. Dank dieser Systemlösung ist ein voll automatisierter Wechsel der Werkzeugeinsätze in nur einer Minute möglich. Gerade für Anwender, die ähnliche Artikel in kleinen Stückzahlen fertigen müssen oder eine hohe Variantenvielfalt benötigen, kann dieses Werkzeugprinzip interessant sein.

Heißkanaltechnik mit elektrischem Antrieb

Eine weitere Herausforderung dieser Anwendung ist, dass die beiden Bauteile mit 5,5 g und 3,5 g sehr unterschiedliche Schussgewichte aufweisen. Um einen sicheren Spritzprozess zu gewährleisten, ist eine präzise und intelligente Ansteuerung der Nadelverschlusstechnik unumgänglich. Braunform setzt hierbei auf die Heißkanaltechnik mit einem elektrischen Antrieb von Günther.

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Elektrisch angetriebene Nadelverschlusssysteme haben entscheidende technische Vorteile, wie das variable und zugleich präzise Einstellen der Nadelposition und der Hublänge. Zudem ermöglicht die Synchronität der Nadelbewegung eine große Genauigkeit bei der Reproduktion. Der Schrittmotor Typ SMA 10 E02 garantiert diese hohe Präzision, verbunden mit einem optimalen Kraft-Weg-Verhalten. Mit dem entsprechenden Steuergerät DPE ist eine präzise Nadelverschlusssteuerung garantiert. Zudem ist eine Nadeljustage im Bereich von Hundertstelmillimetern möglich. Nadelverschlusssysteme und elektrischer Antrieb sind einfach zu montieren und erfordern bei der Werkzeugkonstruktion keinen großen Aufwand.

Zum Einsatz kommt bei dieser Anwendung eine Nadelverschlussdüse vom Typ 6NHF mit einer Nennlänge von 120 mm und einer Nadelführung aus pulvermetallurgischem Stahl. Diese Systemdüse mit Dickschicht-Heizelement (Blue Flow) wird mit dem Verteiler verschraubt. Die Vorteile dieser Düse sind neben der langen Lebensdauer und Verschleißfestigkeit ihre hervorragende und überstandsfreie Angussqualität sowie die geringe Scherbeanspruchung. Verschleißteile lassen sich problemlos austauschen und es ist keine Nacharbeit der Formeinsätze notwendig. Dank der Dickschichtheizung konnte die individuelle Heizleistung exakt an den Bedarf in jedem Abschnitt der Düsenlänge angepasst werden. So wird ein homogener Temperaturverlauf erreicht, was sich gerade bei kleinen Formteilen positiv auswirkt. Zudem benötigt das System nur eine sehr kurze Anfahrzeit, sodass sich die Ausschussquote unterm Strich merklich reduziert.

Heißkanaltechnik auf der Fakuma

Dass eine solche Heißkanaltechnik bei vollelektrisch automatisierten Fertigungszellen, bei denen neben dem Robotik- und Handlingsystem auch alle Werkzeugfunktionen und der Nadelverschluss-Heißkanal elektrisch angetrieben werden, sinnvoll ist, davon können sich die Besucher der Fakuma auf dem Stand von Engel Austria in Halle A5 überzeugen. Ergänzend dazu stellt Günther seine breite Auswahl an innovativen Heißkanaldüsen und -systemen für die kunststoffverarbeitende Industrie vom 16. bis 20. Oktober 2018 auf einem eigenen Messestand in Halle A2 vor.

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