Prozesse & Produkte
Leichte, lackierfähige Bauteile in einem Schritt
| Petra Rehmet
Live-Präsentation auf dem Competence Forum
Fasern als Füllstoffe sind vertraut – aber Glashohlkugeln? Dabei bieten sie neben Gewichtsreduktion und geringerem Teileverzug auch makellose Oberflächen. Auf dem Competence Forum im Rahmen des 180. Geburtstags von KraussMaffei konnten sich Besucher anhand eines automobilen Spoilers davon überzeugen. Produziert wurde er auf einer MX 1600 mit einer Schließkraft von 16.000 kN.
Wer das Bauteil sah, das die MX 1600 auf dem Competence Forum mittels Linearroboter verließ, konnte zunächst nichts Ungewöhnliches feststellen. Es ist vergleichsweise leicht und verfügt über eine gleichmäßige Oberfläche ohne Fließlinien. „Das Geheimnis liegt im Inneren. In dem Kunststoff PP sind Hohlkugeln mit einem durchschnittlichen Querschnitt von 20 µm eingebettet, die aus chemisch stabilem Borosilikatglas bestehen“, erklärt Andreas Handschke, Produkt- und Technologiemanager bei KraussMaffei. Seit Anfang des Jahres bietet A. Schulman das Granulat in Zusammenarbeit mit 3M, dem Hersteller des puderförmigen Füllstoffes, an. Die Größe der Glashohlkugeln bestimmt deren Druckfestigkeit (bis 1100 bar) und in der Folge die mechanischen Eigenschaften des Materials. Mit steigendem Anteil der Glaspartikel wächst die Steifigkeit des Bauteils, während Schwindung und natürlich auch das Gewicht abnehmen. Da man beim Spritzgießen generell eine hohe Druckfestigkeit benötigt, kommen hier eher kleine Durchmesser zum Einsatz, was sich auch günstig auf die Oberflächenbeschaffenheit auswirkt. Im Gegensatz zu vielen Schäum- und Fasertechnologien liefert das Glashohlkugel-Verfahren lackierfähige Produkte. Die thermischen Eigenschaften der Kugeln können zudem kürzere Kühlzeiten bedeuten.
Frei von Fließmarkierungen
"Damit der Auto-Spoiler später perfekt in Wagenfarbe glänzt, gilt es aber schon beim Rohteil optische Fehler zu vermeiden – eine anspruchsvolle Aufgabe beim Kaskadenspritzgießen“, so Handschke. Das Nadelverschlusssystem FlexFlow des Partners HRS verfügt deshalb über eine elektro-servomotorische Steuerung, die vollständig in die MC6-Maschinensteuerung der MX 1600 integriert ist. Das erlaubt nicht nur eine Positionierung der FlexFlow Steuerung außerhalb des Arbeitsbereiches der Maschine, sondern erleichtert auch das Bedienen der gesamten Anlage. Anders als hydraulische und pneumatische Systeme, bei denen die Verschlussnadel im Rahmen eines definierten Hubs jeweils nur die Start- oder Endposition einnehmen kann (auf oder zu) bietet FlexFlow die Möglichkeit, die einzelnen Nadeln unabhängig voneinander bezüglich ihrer Position und Geschwindigkeit zu regeln. Durch das profilartige Öffnen und Schließen der Nadeln lassen sich Druckspitzen vermeiden und das typisch schwankende Druckprofil weicht einer optimal stetigen Druckkurve. Im Ergebnis lassen sich Fließmarkierungen an der Oberfläche des Bauteiles vermeiden. Weitere Vorteile: Durch den geregelten Druck lässt sich die Schließkraft um bis zu 20 Prozent und das Teilegewicht dank optimiertem Nachdruck um bis zu 5 Prozent reduzieren. "Die MX 1600 verdeutlicht beim Competence Forum gleichermaßen die Trends zum Leichtbau und zur anspruchsvollen Oberfläche“, fasst Handschke zusammen. Weitere Partner bei dem Exponat waren die Firmen Inglass S.p.A. (Werkzeug), Motan Colortronic (Materialförderung) und Single Temperiertechnik.