Die wichtigsten Innovationen des Jahres in den Form- und Extrusionstechnologien

Während 2015 nicht das lieferte, was ich als bahnbrechende Technologien beim Formen oder Extrudieren bezeichnen würde, entwickeln Lieferanten immer neue Werkzeuge, um Formenbauern beim Bau von Formen zu helfen, die schnellere Zykluszeiten erzielen, bessere Teile produzieren und Extrusionsprozesse verbessern. Sie haben das vergangene Jahr nicht enttäuscht. Insbesondere Heißkanalsysteme brutzelten 2015, wie die schiere Anzahl der Anbieter von Heißkanalsystemen auf der NPE2015 zeigt. Hier ist meine Top 10 Liste der Fortschritte im Formenbau und der Extrusion im Jahr 2015.

Synventive Moulding Solutions (Peabody, MA), ein Unternehmen der Barnes Group Inc., hat bewiesen, dass Heißkanalsysteme eine wichtige Komponente in Automobilformen sind. Das Unternehmen zeigte, wozu seine Heißkanalsysteme in der Lage sind, indem es auf seinem Stand auf der NPE2015 eine Corvette 2015 ausstellte. Nun, wenn das nicht die Augen (und Herzen) der Formenbauer auf sich gezogen hat, wird nichts.

Bei Synventive dreht sich alles um die Steuerung mit seiner kompletten Reihe von auf Synventive activeGate-Werkzeugen basierenden Formtechnologien: NuGate-, hGate- und Ventilstift-Positionsüberwachungsoptionen; und modulare Aktuatoren und SynCool 3 passive Kühlung für ventilgesteuerte Heißkanalsysteme. Dann gibt es noch Synventives SynFlow, das viel mehr als nur Öffnen / Schließen bietet – einmal für ausreichend gehalten, kommentierte Bill Rousseau, Chefingenieur bei Synventive. “Jetzt können wir diesen Fortschritt in zwei Schritten erweitern. Wir können die Öffnung und die Strömungsfront steuern”, sagte er.

Das neue patentierte passive SynCool 3-Kühlsystem funktioniert mit der neuen Reihe modularer Synventive-Aktuatoren: Es werden keine Wasserkühlungsleitungen benötigt. Es bietet eine sofortige Werkzeugentfernung ohne Kühlung. Vorheizen ohne Beschädigung des Stellantriebs oder der Dichtungen; und eliminiert Ausfallzeiten, die durch verstopfte Wasserleitungen verursacht werden.

Steuerung des Wasserflusses

Gammaflux LP (Sterling, VA), ein globaler Anbieter von Heißkanal-Temperaturregelungssystemen, stellte auf der NPE2015 zwei neue Optionen für seine Produktlinie G24-Heißkanal-Temperaturregelungssysteme vor, mit denen die Produktivität und Rentabilität von Spritzgießern gesteigert werden soll. Und wer mag das P & P im Spritzgussgeschäft nicht? Der Wasserfluss ist der Schlüssel zum Formen guter Teile, und die meisten Formenbauer sind sich bewusst, wie wichtig Wasserleitungen für den Schutz von Wasser und Ventildeckeldichtungen in Heißkanalsystemen sind. Die neue Option zur Überwachung des Wasserdurchflusses von Gammaflux verwendet zwei Durchfluss- und Temperatursensoren in der Formzelle, um den ordnungsgemäßen Wasserfluss durch die Form zu überwachen und sicherzustellen. Gammaflux stellte fest, dass seine Produkte “so viel weiter fortgeschritten sind als noch vor einigen Jahren” und sich zu Produktionsüberwachungssystemen für Formenbauer entwickelt haben.

“Gute Teile hängen in hohem Maße von einer ausreichenden Kühlung in der Form ab, um verschiedene Aspekte des Formteils zu kontrollieren, einschließlich Finish, Schrumpfung und Wiederholbarkeit der allgemeinen Abmessungen”, sagte Mike Brostedt, Gammaflux-Direktor für Marktentwicklung. “Durch die Überwachung mehrerer Temperatur-, Druck- und Durchflusspunkte in der gesamten Form können Probleme vor der Zurückweisung der Qualitätskontrolle und der Erstellung von Dokumenten für kritische Anwendungen erkannt werden. Alle diese Produkte sollen den Spritzgießern lediglich dabei helfen, häufige Probleme zu vermeiden, um die Betriebszeit zu maximieren und bessere Teile herzustellen.” optimale Zykluszeit. “

AST Technology (Wauconda, IL) weiß, dass die Effizienz von Formkühlkreisläufen für einen stabilen Prozess und die Herstellung hochwertiger, formstabiler Teile von entscheidender Bedeutung ist. Die neue Systemkühlungsplattform des Unternehmens bietet Spritzgießern die Möglichkeit, den Wasserfluss und die Temperaturkreisläufe in der Form zu überwachen. “Es gibt Überwachungsgeräte für Formdruck, Einspritzgeschwindigkeiten, Zyklen und Zykluszeiten, aber bisher gab es kein umfassendes System zur Verfolgung des Wasserflusses und der Temperatur durch die gesamte Form”, erklärte Sujit Sheth, General Manager der Überwachungsabteilung von AST. “Das Abkühlen macht 60% der gesamten Zykluszeit einer Form aus. Das bedeutet, dass dies ein Faktor sein sollte, den wir nutzen können, um die Zykluszeiten zu verkürzen oder zu steuern und die Teilequalität zu stabilisieren.”

Die Systemkühlung erfüllt diese Rolle, indem jeder Kreislauf in der Form einzeln überwacht wird. Bei anderen Systemen kann ein Druckverlust nur anhand der Zeit festgestellt werden, zu der das Wasser in die Form gelangt, verglichen mit dem Zeitpunkt, zu dem es austritt. Die Systemkühlung kann die Form schützen und die Qualität verbessern, indem Kühlprobleme schnell erkannt und der Benutzer auf verschiedene häufig auftretende Probleme mit dem Kühlkreislauf aufmerksam gemacht werden, z. B. kein Wasserfluss aus der Formheizung, verstopfte Wasserwege, Kalk- / Rostbildung und falsche Rohrleitungen.

FormmeisterDas Heißkanalsystem reduziert die thermischen Schwankungen

Mold-Masters (Brampton, ON, Kanada), ein Geschäftsbereich von Milacron, stellte in diesem Jahr seinen Hot Runner der Summit Series für Premium-Anwendungen vor. Das auf der NPE2015 vorgestellte Heißkanalsystem aus Edelstahl läuft mit viermal weniger thermischen Abweichungen vom Sollwert als die typischen thermischen Abweichungen, die bei einer Düse mit Heizband auftreten, so das Unternehmen. Mit einer Temperaturschwankung von weniger als 5% eignet sich diese Düsenserie zum Formen von Scher- und temperaturempfindlichen Harzen wie PC, POM und PBT. Das Düsenprofil ist besonders effektiv für das medizinische Formen, bei dem Präzision gleichbedeutend ist. Neue Ventilanschlussmethoden mit servogesteuerten Stellantrieben bringen Spitzenleistung auf den Heißkanalmarkt.

Milacron (Cincinnati, OH) kündigte auch seine verbesserte Fusion G2-Serie für Automobil- und Großteilformteile an. Ein erweiterter Düsenlängenbereich bietet den Kunden mehr Flexibilität, während die neue Option zur Steuerung der Öffnungsgeschwindigkeit des Ventilstifts und zur Positionsüberwachung eine bessere Kontrolle über den Harzfluss und den Formprozess ermöglicht, was zu einer verbesserten Oberflächengüte führt. Zusätzliche neue Gate-Dichtungsoptionen ermöglichen die Handhabung neuer und herausfordernder Harze.

Für Formenbauer, die Details zu ihren Formen sehen möchten, die noch nie zuvor möglich waren, gibt es die SmartMold-Technologie: Kontaktlose Nasszykluszählung, Erfassung von Betriebszeit und Zykluszeit, Überdruck, Übertemperatur, Tonnage und Missbrauch der Form können leicht erkannt werden und aufgezeichnet, um sicherzustellen, dass die Form wie vorgesehen läuft. All dies ist möglich, ohne dass umständliche und invasive Trennleitungssensoren, Druckwandler, Kabel oder Thermoelemente erforderlich sind. Die gesammelten Daten werden nahtlos an Produktionsüberwachungssysteme übertragen.

Benutzer können über einen kompakten Multitouch-Bildschirm, der direkt an der Form angebracht ist, oder über ein Smartphone über eine Bluetooth- oder Wi-Fi-Verbindung mit SmartMold kommunizieren. Kunden können ihre Formen jetzt überall auf der Welt finden, und SmartMold benachrichtigt den Benutzer und Lieferanten automatisch über den anstehenden Bedarf an Teilen oder Service. Laut Milacron öffnet SmartMold die Tür zu einer Welt von Möglichkeiten, die es im Spritzguss noch nie gegeben hat.

Die weltweit erste Extrusionsdüse mit neun Mannigfaltigkeiten

Nordson EDI (Westlake, OH) hat kürzlich die Coextrusionstechnologie eingeführt, mit der Filmprozessoren engere Dickentoleranzen für die einzelnen Schichten in einer Mehrschichtstruktur erzielen können. Nordson hat die angeblich weltweit erste Extrusionsdüse mit neun Verteilern hergestellt, die eine Mehrschichtfolie mit zwei Dritteln weniger Schichtdickenschwankungen liefert. Die neue Technologie eignet sich besonders für Prozessoren mit Hochdurchsatzleitungen für eine enge Produktpalette.

Die Neun-Verteiler-Flachdüse wurde erfolgreich in Betrieb genommen und produziert eine Neun-Schicht-Folie aus verschiedenen Harzen. Während der Grad der Verbesserung mit der Anwendung variiert, verspricht die Neun-Mannigfaltigkeit-Technologie von Nordson EDI im Allgemeinen, die Variation der Dicke der einzelnen Schichten von der Toleranz von +/- 15%, die häufig bei vergleichbaren fortschrittlichen Feedblock-Systemen auftritt, auf +/- 5% zu reduzieren Laut Sam G. Iuliano, Cheftechnologe bei Nordson EDI. “Die höhere Genauigkeit, die mit Mehrfachverteilerwerkzeugen erreicht werden kann, ermöglicht es den Verarbeitern, dünnere Schichten der teuren Spezialmaterialien zu verarbeiten, die häufig für Hochleistungsverpackungsfolien erforderlich sind, und gleichzeitig die Produktqualität und -konsistenz zu verbessern”, sagte Iuliano.

Das Interesse an konformer Kühlung steigt

Das Interesse an konformer Kühltechnologie steigt, da sowohl OEMs als auch Formenbauer nach Wegen suchen, um eine bessere Kühlung der Form zu erreichen, insbesondere bei komplexen Teilen. Die konforme Kühltechnologie in Spritzgussformen wurde ursprünglich entwickelt, um Kühlkanäle (Wasserkanäle) zu erzeugen, die der Form des Formteils folgen oder dieser entsprechen, um eine Kühlung in der Nähe kritischer Bereiche zu erreichen, die sonst schwer zu kühlen wären, wie z als dickere Abschnitte oder Bereiche mit dünnen bis dicken Wänden. Die konforme Kühltechnologie bietet eine gleichmäßigere Möglichkeit zum Kühlen der Teile, wodurch die Zykluszeit verkürzt und sowohl die Produktivität als auch die Teilequalität verbessert werden.

Während seit vielen Jahren konforme Kühlung verwendet wird, haben verschiedene Neuentwicklungen die Herstellung konformer Kühlleitungen verbessert, um Leckagen und Schimmelschäden zu vermeiden. Eine innovative Methode ist die “Plattenfusionstechnologie” von Polyshot Corp. (West Henerietta, NY), die nach Angaben des Unternehmens den Kunden geholfen hat, eine Zykluszeitersparnis von 39% in einer bestimmten Anwendung zu erzielen.

Das Aufkommen des 3D-Drucks, auch bekannt als additive Fertigung, mit den Verfahren des direkten Metalllasersinterns (DMLS) und des selektiven Laserschmelzens (SLM) eröffnete neue Möglichkeiten zur Verbesserung der konformen Kühlkanäle in Spritzgussformen. Linear Mould & Engineering (Livonia, MI), jetzt Linear AMS nach dem Verkauf von 70% des Unternehmens an Moog, sieht eine große Nachfrage nach seinen konformen Kühlkanälen in Formen, die sowohl mit DMLS- als auch mit SLM-3D-Metalldruckmaschinen hergestellt wurden. Linear, ein früher Anwender der AM-Technologie, hat sie zu einer Kernkompetenz gemacht.

StackTeck Ltd. (Brampton, ON, Kanada) stellte auf der NPE2015 seine KoolTrack-konforme Kühltechnologie vor. Es war der Höhepunkt mehrerer Entwicklungen, bei denen die Fähigkeit des Unternehmens, die Wärmeübertragung im Teil zu simulieren und Oberflächenkomponenten zu formen, mit einer proprietären Verbindungstechnologie kombiniert wurde. Der Verbindungsprozess bei der Herstellung von Formoberflächenkomponenten ermöglicht das Schneiden komplizierter Kühlkanäle in Stahlteile, die dann miteinander verbunden werden, um Kerne und Hohlräume mit Kühlkreisläufen im Inneren herzustellen. Dies ergibt eine Zykluszeitersparnis von 10 bis 15% für Zykluszeiten unter 10 Sekunden, so das Unternehmen.

Kool Track Kool Track

Es war ein langer Weg, um die Formenhersteller an den Punkt zu bringen, an dem sie den 3D-Druck einsetzen, um einen echten Mehrwert für ihr Geschäft zu erzielen, aber es setzt sich endlich durch. Hasco (Lüdenscheid, Deutschland), ein weltweit innovativer Formenbauer, und Stratasys Ltd. (Eden Prairie, MN), ein globaler Anbieter von 3D-Druck- und additiven Fertigungslösungen, gaben bekannt, dass Hasco eine schnelle und kostengünstige Methode zur Herstellung geringer Stückzahlen entwickelt hat von spritzgegossenen Prototypen durch Integration des Stratasys 3D-Drucks in das K3500-Schnellwechselformsystem. Mit diesem innovativen Ansatz können Formenbauer schnell zwischen Einsätzen für verschiedene Produkte wechseln und so kostengünstig geringe Mengen an Spritzgussteilen für Muster, Prototypen und kleine Produktionsläufe herstellen.

Hasco 3D druckte die Einsätze in Stratasys ‘extrem robustem digitalem ABS-Material mit dem 3D-Produktionssystem Objet 500 Connex aus mehreren Materialien. Mit einem 3D-gedruckten Formeinsatz, dessen Herstellung nur Stunden dauert, können Formenbauer Konstruktionsänderungen am Produkt zu einem Bruchteil der Zeit und der Kosten herkömmlicher Werkzeugmethoden vornehmen.

“Da die Time-to-Market-Zyklen kürzer als je zuvor sind und die Produktionsmengen sinken, suchen unsere Kunden jetzt nach Lösungen, mit denen sie Prototypen schnell und kostengünstig liefern können”, sagte Dirk Paulmann, Executive Vice President für Vertrieb und Geschäftsentwicklung bei Hasco . “Im Vergleich zu herkömmlichen Metall- oder Aluminiumeinsätzen bietet unser neuer Ansatz den Formgebern die Flexibilität, Einsätze schnell herzustellen und zu wechseln, wodurch sie viel produktiver und rentabler werden. Dies kombiniert unser langjähriges Erbe im Formenbau mit Stratasys ‘bahnbrechendem Know-how im Bereich 3D-Druckspritzguss Die Technik der beiden Welten ist die Zukunft des Prototyps und der Produktion in kleinen Stückzahlen “, sagte Paulmann.

Comments are closed.