Partielle Punktlandungen in kurzen Zyklen

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Die flexible Werkzeug-Temperierlösung Z-System von Hotset verhindert sichtbare Bindenähte und matte Höfe auf Spritzgussteilen.

Während am konventionell spritzgegossenen Gehäuseteil (li.) Bindenähte sichtbar bleiben und dünnwandige Passagen reißen, zeigt das mit dem Z-System von hotset gefertigte Gehäuse (re.) eine makellose Oberfläche, auf der sich auch Mikrostrukturen darstellen lassen (Simulation). Foto: Hotset

Mit der Entwicklung des Z-Systems für die partiell-zyklische Kavitäten-Temperierung haben die Thermodynamik-Ingenieure von Hotset einen Volltreffer gelandet. Immer mehr Spritzgießer und Werkzeugbauer entscheiden sich für den Einsatz dieses High-Speed-Verfahrens und optimieren damit das Oberflächen- und Strukturdesign ihrer Produkte. Alle Erwartungen übertraf zuletzt das Interesse der Fachbesucher auf der Fakuma. Namhafte Player aus Consumer-Industrie und Automobilbau ließen sich in Friedrichshafen von den Vorzügen des Z-Systems begeistern.

Zufriedene Gesichter und gut gelaunte Fachleute aus Spritzgießtechnik und Werkzeugbau sah man Mitte Oktober auf dem Fakuma-Messestand von Hotset. Das mag zum einen am überaus charmanten Auftritt des bekannten Pantomimen Bastian gelegen haben; zum anderen aber sicher auch an der innovativen Lösung für die gezielte partielle und zyklische Temperierung von Spritzgießwerkzeugen, die Hotset unter der Bezeichnung Z-System präsentierte.

Hotset Geschäftsführer Ralf Schwarzkopf: „Renommierte Kunststoffverarbeiter setzen unser Z-System zur prozessintegrierten Oberflächen-Optimierung und Wanddicken-Reduzierung von spritzgegossenen Formteilen bereits ein. Auf der Fakuma bekundeten auch namhafte Big Player aus Consumer-Industrie und Automobilbau großes Interesse daran.“ Foto: Hotset

„Seit der Erstvorstellung vor knapp zwei Jahren haben sich bereits etliche renommierte Kunststoffverarbeiter für den Einsatz unseres High-Speed-Verfahrens zur prozessintegrierten Oberflächen-Optimierung und Wanddicken-Reduzierung von spritzgegossenen Formteilen entschieden. Auf der Fakuma bekundeten nun auch namhafte Big Player aus Consumer-Industrie und Automobilbau ihr großes Interesse daran“, berichtet Ralf Schwarzkopf, der Geschäftsführer von Hotset. Bei den Messe-Gesprächen ging es laut Schwarzkopf nicht nur um die optischen Qualitätsverbesserungen der Spritzgussteile, sondern auch um die neuen Möglichkeiten der Mikrostrukturierung und der Miniaturisierung, die sich durch die Anwendung des Z-Systems ergeben.

Perfekte Oberflächen und feine Strukturen

Das Z-System von Hotset gilt als technologischer Vorreiter einer neuen Generation von hochflexiblen und dynamischen Temperiersystemen für die Spritzgießtechnik. Der Gründer und ehemalige Geschäftsführer des Kunststoff-Instituts Lüdenscheid, Professor Dr.-Ing. Paul Thienel, sieht darin „eine wichtige Weiterentwicklung der variothermen Werkzeugtemperierung“. Die Werkzeugbauer der Branche erhalten damit eine innovative Systemlösung zur zielgenauen Temperierung der Kavitäten, mit der sich verfahrensbedingte Bindenähte und matte Höfe auf den Oberflächen der Formteile zuverlässig vermeiden lassen. Außerdem ermöglicht die Integration des Z-Systems in das Werkzeug auch das Spritzgießen sehr dünner Wandstärken, wie es typisch ist für den partiellen Dünnwandspritzguss.

Professor Dr.-Ing. Paul Thienel: „Mit seinem Z-System stellt Hotset den Werkzeugbauern eine wichtige Weiterentwicklung der bisherigen variothermen Werkzeugtemperierung in der Spritzgießtechnik zur Verfügung.“ Foto: Hotset

Wie von Hotset auf der letzten Fakuma gezeigt, wird das Z-System dem Anwender als fallspezifisch abgestimmte und einsatzfertige Komplettlösung inklusive der passenden Regeltechnik mit farbigem Touchscreen zur Verfügung gestellt. Es besteht aus verschiedenen Hard- und Software-Komponenten und wird in das Werkzeug integriert – vergleichbar mit einem konventionellen Heißkanalsystem. Synchronisiert mit dem Spritzgießprozess lassen sich die Kavitäten damit punktuell oder ausschnittsweise erwärmen und abkühlen. Dies erfolgt mit einer rekordverdächtigen Heizrate von bis zu 60 °K/s Sekunde, weshalb Fachleute wie Professor Dr.-Ing. Paul Thienel hier von einem „High-Speed-Temperiersystem“ sprechen. Damit lassen sich in sehr kurzen Zyklen sehr schnelle Temperaturwechsel realisieren.

Übrigens: Bei einigen der jüngst umgesetzten Kundenprojekte hat sich außerdem herausgestellt, dass sich durch den Einsatz der Systemlösung von hotset der Durchfluss der Spritzgussschmelze grundsätzlich an vielen konstruktiv bedingten Engstellen des Werkzeugs ganz erheblich verbessern lässt. Gut möglich also, dass das Z-System aus Lüdenscheid auch in Zukunft noch manchem Werkzeugbauer oder Spritzgießer ein zufriedenes Lächeln entlocken wird.

Hochdynamisch aber energieeffizient

Beim Z-System von Hotset werden die Kavitäten der Formwerkzeuge punktuell oder bereichsweise temperiert. Dabei lässt vor allem ein thermodynamischer Wert aufhorchen: Die an der Werkzeugwand gemessene Heizrate von 60 °K/s. Dieser Leistungsparameter macht das Z-System zu einer hochdynamischen High-Speed-Lösung, die in sehr kurzen Zyklen sehr rasche Temperaturwechsel realisiert. Hinzu kommen zwei Effizienzvorteile: Erstens, da nur kleine Massen temperiert werden, sind nur geringe Wärmemengen nötig. Zweitens, die Heizleistung kann durch eine sehr genaue Parametrierung exakt auf die Form des Bauteils und die Produktionsbedingungen abgestimmt werden. Insgesamt begnügt sich das Z-System nicht nur mit einem sehr geringen Energiebedarf (ca. 100 W/h), sondern eröffnet mitunter auch die Möglichkeit einer Reduzierung der Grundtemperatur des Werkzeugs.

sl

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