Linde Technology - The Linde Group

18Industriegase als Helfer beim SpritzgießenBild 7: Spritzgusswerkzeug des Kfz-Scheinwerfergehäusesmit CO 2 -Temperierung. Der Hardwareaufwand(Magnetventilblock und Kapillarröhrchen) istauf der linken Seite des Werkzeugs zu erkennen.Bild 8: Durch Temperierung des mittleren Werkzeugstegs mitCO 2 konnten die Zykluszeiten bei der Herstellung des Kfz-Scheinwerfergehäusesdeutlich reduziert werden.sehr attraktiv – sowohl für neue Spritzgusswerkzeuge als auchzur Nachrüstung bereits vorhandener Formen. Nach einer thermischenAnalyse des Werkzeugs wird festgelegt, an welchen StellenKapillarrohre platziert werden. Das CO 2 wird über Magnetventileund ein Steuergerät getaktet. Der Hardwareaufwand istgering.Eine optimale CO 2 -Kühlung größerer Bereiche der Form odergar einer gesamten Form wird durch die Toolvac ® -Technologieerreicht. Es handelt sich um eine spezielle Kühltechnologie, dieWerkzeuge aus porösem Stahl verwendet und das KühlmittelWasser durch Kohlendioxid ersetzt. Das CO 2 verteilt sich dadurchgleichmäßig im Werkzeug und führt so die Wärme besser ab. Denmikroporösen Stahl kann man zudem auch zur Entlüftung einsetzen– das vermeidet den so genannten „Dieseleffekt“.Mikrozellulares SchäumenMikrozellulare Schäume haben gleichmäßige Zellstrukturen mitsehr kleinen Bläschen (kleiner als 100 mm) und deutlich besseremechanische Eigenschaften als herkömmlicher Schaum. Dabeiwerden Kohlendioxid oder Stickstoff unter einem Druck von biszu 500 bar als Treibmittel eingesetzt. Zur Herstellung mikrozellularerSchäume gibt es verschiedene Verfahren, die sich vor allemdarin unterscheiden, wie das Treibmittel dosiert, wo es eingespeistund wie es in das Polymer eingemischt wird. Generellkann man das Treibmittel in den Extruder injizieren und in derSchnecke vermischen (MuCell-Verfahren) oder nach der Schneckeinjizieren und in einem separaten Mischer einmischen (Ergo-Cell-Verfahren oder Optifoam-Vefahren) (Bild 9).Die geschäumten Teile haben einen porösen Kern und einekompakte Außenhaut (Bild 10). Ihr Hauptvorteil: Sie sindwesentlich leichter, erfordern bis zu 30 Prozent weniger Material,verziehen sich weniger und haben keine Einfallstellen. Die geringereViskosität des Gemisches verlangt der Spritzgussmaschinezudem weniger Schließkraft ab. Nachteilig ist, dass sich die Oberflächennicht für Hochglanzanwendungen eignen.Mikrozellularer Schaum entsteht, wenn im Polymer einegroße Zahl von Zellkeimen unter Einfluss zusätzlicher Nukleierungsmittel,etwa Talkum oder Glasfasern, nukleiert. Das in diePolymerschmelze injizierte Treibmittel löst sich unter hoher Temperaturund hohem Druck und bildet mit der Schmelze eine einphasigeLösung, bei der sehr viele kleine Zellen entstehen. Wenndas Treibmittel zu diffundieren beginnt, wachsen diese allegleichzeitig und im selben Maße. Beim Einspritzen in die Kavitätsinkt schlagartig der Druck, das Treibmittel übersättigt im Polymersehr stark, und die Schaumbildung beginnt. Die Druckabfallgeschwindigkeitmuss dabei sehr hoch sein, da ein langsamerDruckabfall große Blasen bewirkt.AbstractDurch die Entwicklung von Stickstoff- und Kohlendioxid-Technologienfür Spritzgussanwendungen lassen sich qualitativ höherwertigeund wirtschaftlich günstigere Produkte herstellen. Dasinnovative Druckerhöhungssystem DESY ® optimiert die Gas-Innendruck-Technik mit Stickstoff und kann mit einem neu entwickeltenInnenkühlverfahren zur verbesserten Kühlung von Produktenmit einem röhrenförmigen Hohlraum kombiniert werden.Die Temperierung von besonders problematischen Stellen einesWerkzeugs als Ergänzung zur Wasserkühlung für das Spot Coolingoder von größeren Bereichen mit der Toolvac ® -Kühltechnologiesetzt dagegen Kohlendioxid ein. Beide Gase können für dieHerstellung mikrozellularer Schäume mit verbesserten Materialeigenschaftenverwendet werden.