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| auTomoTive s-FiT Dichtung direkt anspritzen Echte Weichschaumdichtung statt TPE-Dichtung im Spritzgusswerkzeug FLÜSSIGDICHTUNGEN – Mit SFIT (Soft Foam Injection Technology) ist es jetzt im One-Shot- Verfahren innerhalb eines Kunststoffspritzgusswerkzeugs möglich, echte Weichschaum- dichtungen (z.B. aus Polyurethan) direkt an thermoplastische Bauteile anzuspritzen. Kunststoffbauteile mit Dichtungen werden bisher häufig mittels 2K-Spritzgusstechnik hergestellt, bei der nach dem Thermoplastprozess zumeist ein TPE-Material zugeführt wird. Die Dichtungseigenschaften der so produzierten Bauteile lassen jedoch oft zu wünschen übrig, denn unter Verpressung verbaute TPE-Dichtungen verformen sich plastisch über die Zeit und durch Temperatureinflüsse. Dadurch lässt die Dichtwirkung mit der Zeit nach. Bei niedrigen Umgebungstemperaturen führt die fehlende Elastizität des TPE- Materials ebenfalls zu Undichtigkeiten. Die Vorteile einer echten Weichschaumdichtung liegen auf der Hand: Durch das Aufschäumen des Dichtmaterials (z.B. PUR) mit Luft entsteht eine weichelastische Schaumdichtung mit duroplastischen Eigenschaften. Sie ist komprimierbar und liefert gleiche Rückstellkräfte, unabhängig von der Verpressungsdauer und innerhalb einer Umgebungstemperatur von -40 °C / +90 °C. Der SFIT-Produktionsprozess bietet – gegenüber der herkömmlichen 2K-Spritzgusstechnik – entscheidende Vorteile. So wird keine teure 2K-Spritzgussmaschine benötigt, um Bauteile mit SFIT-Weichschaumdichtungen zu spritzen. Die Technologie wird mit einer herkömmlichen Anlage mit 1K-Steuerung in Verbindung mit dem externen Schaumaufbereiter „FOAMPLY M” realisiert. Als Basis zur Formgebung wird auf bewährte 2K- Werkzeugtechniken zurückgegriffen, die freie Dichtungsformgebungen ermöglichen. Die Inbetriebnahme der Anlage ist selbst nach längeren Stillstandszeiten ohne nennenswerte Ausschussproduktion möglich. Mit SFIT ist es nun erstmals möglich, weichelastische Schaumdichtungen direkt am Spritzgussteil im Vollautomatikprozess zu produzieren. Die Schaumprozesszeit liegt meist unter den Kühlzeiten der Thermoplastbauteile und eine Beschichtung des Werkzeugs bewirkt, dass dort zwischen den Produktionszyklen keine Trennmittel aufgebracht werden müssen. Dadurch werden kurze Taktzeiten und hohe Ausbringungsmengen möglich. Dieser wirtschaftliche Vorteil wird ergänzt durch geringen Platz- und Investitionsbedarf, denn weder Automatisierungs- noch Ofentechnik sind notwendig. Zudem fallen keine Sonderlizenzkosten an. CeraCon GmbH www.ceracon.com sonderveröffentlichung: Dies ist ein beitrag aus der 03 | 007 Gut zu wissen: • Weichschaumdichtungen haben gegen- über TPE-Dichtungen gleiche Rückstellkräfte, unabhängig von der Verpressungsdauer und im Temperaturbereich von -40 °C / +90 °C • Kostensenkungen, da keine 2K-Spritzgussmaschine benötigt wird • Weichschaumdichtungen direkt im vollautomatischen Prozess auftragen • Keine Trennmittel aufgrund geringer Abkühlzeiten notwendig • Keine Automatisisierungs- und Ofentechnik notwendig Braking-Sunstar SpA | www.sunstar-engineering.de | K: Halle 11/G06
s-FiT gibt eine neue richtung vor Weichschaumdichtungen im Spritzgießwerkzeug als Alternative zum FIPFG-Verfahren »1 Die benötigte ausrüstung für s-FiT: eine her- kömmliche spritzgießanlage in verbindung mit dem externen schaumaufbereiter FoamPlY ® (bild: Kratschmann concept) FlÜssiGDichTunGen/be- unD verarbei- TunG – Das abdichten von bauteilen gegenüber dem einfluss von Wasser, Feuchtigkeit, staub oder schmutz ist seit Jahr- zehnten eine große herausforderung für hersteller der verschiedensten branchen. Für automobilzulieferer steht – neben der sicheren abdichtung der Zulieferteile – die automatisierung der Prozesse im Fokus – können daraus letztendlich entscheidende Wettbewerbsvorteile resultieren. In modernen Automobilen müssen meistens Elektronikbauteile oder empfindliche Mechaniken geschützt werden, so z.B. Fahrzeugheckleuchten vor Spritzwasser oder KFZ-Schlosskästen vor Regen. Aber auch die Motorengehäuse von Bohrmaschinen sind gegen Bohrstaub zu schützen und Gebindedeckel von Farbeimern gegen unerwünschten Materialaustritt abzudichten. Allen diesen verschiedenen Bauteilen ist gemein, dass sie in großer Stückzahl und deshalb in der Regel maschinell, mithilfe eines hohen Automationsgrades produziert werden. Es ist deshalb notwendig, dass auch das Aufbringen der Dichtung mindestens mit gleichem Automatisierungsgrad geschieht, um die Wirtschaftlichkeit des Gesamtprozesses zu erhalten. Zudem weisen von Hand eingebrachte Dichtschnüre oder Klebepads im Vergleich oft unzureichende Wirkungseigenschaften auf. Seit mehreren Jahren löst das Maschinenbau-Unternehmen CeraCon zusammen mit seinem Technologiepartner SUNSTAR diese Aufgabenstellung erfolgreich für seine zahlreichen Kunden. Das einkomponentige FOAMPLY ® -Prinzip arbeitet dabei auf denkbar einfache und deshalb verlässlichste Weise. Ein einkomponentiges Polyurethanmaterial, das in einer zähen, honigartigen Konsistenz vorliegt, wird über eine Hubkolbenpumpe in den Schaumaufbereiter gefördert. Dort wird das Material mechanisch mit Luft befüllt, sodass am Ende ein feiner, homogener und formstabiler Schaum ausgetragen werden kann, der in seinen Wirkungseigenschaften seine manuell aufgebrachten Pendants weit übertrifft. Für den anschließenden Austragungsprozess galt bisher das FIPFG-Verfahren (Formed in- Place Foam Gaskets) als die Ideallösung. Ein Roboter oder ein Achs-Handlingssystem führt dabei das Ventil, aus dem der Polyurethanschaum formstabil in Raupenform austritt und dabei direkt entlang von dreidimensionalen Geometrien auf Bauteile aufgetragen wird. Gleiches gilt für den Fall, dass das Schaumventil fest montiert ist und das Bauteil entlang der gewünschten Kontur darunter vorbei geführt wird. Die anschließende rasche Aushärtung des Schaummaterials unter ca. 80 °C Temperatur zum sofortigen Einsatz der Bauteile bei vollständig hergestellten Rückstellkräften unterstützt die Wirtschaftlichkeit des Gesamtprozesses, denn unter entsprechendem Automatisierungsgrad lassen sich so Taktzeiten unter 5 s realisieren. leistungsfähige Werkstoffe mit modernen verfahren kombiniert Bei einem Kundenprojekt wurde man vor die Aufgabe gestellt, die Aushärtezeiten des Schaums und mit ihr die Gesamttaktzeit des Auftragsprozesses noch weiter zu verringern. Es handelte sich dabei um die Beschäumung von B-Säulen-Kunststoffblenden für einen namhaften deutschen Auto- mobilzulieferer. Man kam auf die Idee, die eben kunststoffgespritzten und damit noch warmen Blenden durch einen Roboter aus s-FiT | 3 der Spritzgießanlage zu entnehmen und direkt dem Beschäumungsprozess zuzuführen. Die vorhandene Restwärme der Bauteile kam dabei gerade recht und verkürzte die Aushärtezeit des verwendeten Penguin Foam ® Polyurethanmaterials nochmals entscheidend. Diese Erfahrung ermunterte CeraCon noch einen Schritt weiter zu gehen. Eine Analyse ergab, dass es sich bei rund 85% aller Kundenprojekte um Kunststoffbauteile handelt, die nach ihrem Spritzgieß-Herstellungsprozess abgedichtet werden sollen. Wenn vorhandene Wärme den Gesamtprozess so positiv beeinflusst, warum nicht gleich den Spritzgießprozess mit dem Schäumprozess innerhalb des Werkzeugs der Spritzgießanlage vereinen und das Bauteil komplett mit Weichschaumdichtung ausgeben? Zusammen mit Spezialisten der Demag Plastics Group wurde daraufhin das S-FIT-Verfahren (Soft-Foam Injection Moulding) entwickelt »1. Damit war es nun erstmals möglich, weichelastische Polyurethanschaumdichtungen direkt am Spritzgussteil im Vollautomatikprozess einer Spritzgießmaschine zu produzieren. Als Basis dient eine beliebige, herkömmliche Einkomponenten-Spritzgießanlage in Verbindung mit dem externen Schaumaufbereiter FOAMPLY ® in Form eines Beistellaggregats. Zur Formgebung für das thermoplastische Bauteil wie für die duroplastische Dichtungsschaumform wird auf bewährte Zweikomponenten-Werkzeugtechniken zurückgegriffen (Kernhub-, Wende-, Umsetzwerkzeuge etc.) »2. Das simple Verfahren bietet eine Reihe entscheidender Vorteile: Erstmals werden für echte Weichschaumdichtungen aus Polyurethan nahezu beliebige Dichtungsformgebungen und -oberflächenstrukturen möglich, die sich von der bisher statischen Raupenform des FIPFG-Verfahrens erheblich unterscheiden »3/4. Die Aushärtezeit des Schaumes liegt meist unter den Kühlzeiten der Thermoplastbauteile, was kurze Taktzeiten und hohe Ausbringungsmengen ermöglicht. Dieser wirtschaftliche Vorteil wird ergänzt durch geringen Platz- und Investitionsbedarf, denn weder Automatisierungs- noch sonderveröffentlichung: Dies ist ein beitrag aus der 01 | 010
Seite 1: sonderdruck der Firma www.ceracon.c

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