Schnecke für das Langfaser-Spritzgießen

Engel hat zwei neue Schnecken entwickelt – und zwar für das Schaumspritzgießen und für das Spritzgießen von langglasfaserverstärktem PP und PA.

Schnecke, Rückstromsperre und Zylinder nehmen maßgeblich Einfluss auf die Schmelzequalität, die Wiederholgenauigkeit des Spritzgießprozesses sowie die Lebensdauer und Wirtschaftlichkeit der Spritzgießmaschine. Die kontinuierliche Weiterentwicklung der Plastifiziersysteme und die eigene Schneckenherstellung gehören bei Engel deshalb zu den Kernkompetenzen.

Zwei neuen Schnecken – PFS (Physical Foaming Screw) und LFS (Long Glass Fiber Screw) – tragen den steigenden Anforderungen vor allem der Automobilindustrie und dem zunehmendem Einsatz von faserverstärkten Materialien Rechnung.

Die PFS wurde gezielt für das Schaumspritzgießen entwickelt. Die neue Schneckengeometrie sorgt in Verbindung mit einer neuen Werkstoffausführung für eine noch bessere Homogenisierung der gasbeaufschlagten Schmelze und erhöht sowohl die Produktivität als auch die Schneckenlebensdauer beim Einsatz glasfaserverstärkter Polymere. Eine mit der neuen PFS ausgerüstete Victory Spritzgießmaschine wird während am Messestand von Engel in Düsseldorf hochdekorierte, dreidimensional komplexe Teile produzieren. Die Anwendung kombiniert das Mucell Schaumspritzgießen von Trexel mit dem Rolle-zu-Rolle-IMD-Verfahren.

Langglasfaserverstärktes PP und PA finden für den automobilen Leichtbau vor allem dann Einsatz, wenn eine hohe Schlagzähigkeit, ein sehr gutes Crashverhalten und ein geringes Gewicht gefordert sind. Die Herausforderung beim Verarbeiten im Spritzguss besteht darin, die Faserlänge möglichst hoch zu erhalten und eine gleichmäßige Verteilung der Fasern in der Schmelze sicherzustellen. Die bisherige Lösung war eine eingängige 3-Zonen-Schnecke mit einem aufgeschraubten LGF-Mischkopf. Da die Nachfrage nach Spritzgießmaschinen für die Verarbeitung von langglasfaserverstärkten Stäbchengranulaten steigt, entschied sich Engel, Schnecke und Mischkopf aus einem Stück zu fertigen und die Schneckengeometrie weiter zu optimieren. Die neu entwickelte LFS bietet eine sehr hohe Dosierkonstanz beim Verarbeiten von Stäbchengranulat und reduziert Faserbrüche. Um eine bessere Verteilung der Faserbündel im Produkt zu gewährleisten, wurde zudem die Geometrie der Schnecke optimiert. Durch eine hochwirksame Panzerung wird der Schnecke der nötige Verschleiß- und Korrosionswiderstand verliehen.

Als Anbieter von maßgeschneiderten, integrierten Systemlösungen passt Engel auch die Plastifiziereinheit an die spezifischen Anforderungen der jeweiligen Anwendung an. Entsprechend steigen die Anforderungen an die Plastifiziereinheiten weiter an. „Treiber hierfür sind unter anderem die anhaltende Substitution von traditionellen technischen Werkstoffen, die zu erheblichen Leistungssteigerungen polymerer Werkstoffe führt“, berichtet Günther Klammer, Bereichsleiter Plastifiziersysteme von Engel. „Wir sorgen dafür, dass sich auch neue Materialien trotz der zum Teil zunehmenden Belastung für die mechanischen Komponenten immer schneller und mit einer immer höheren Qualität verarbeiten lassen.“ Schlüssel hierfür sind zum einen kontinuierliche Investitionen in neue Bearbeitungstechnologien sowie zum anderen die Aufsplittung des Schneckenportfolios, um für jede Werkstoffklasse die bestmögliche Lösung anzubieten.

Die Plastifizierexperten von Engel bieten umfangreiche Beratungsleistungen bei der geometrischen und werkstofflichen Auswahl des jeweils optimal geeigneten Plastifiziersystems, beim Troubleshooting und der Prozessoptimierung an. Sie haben auf der K 2019 verschiedene Branchenlösungen im Gepäck. Zum Beispiel die Universal Automotive Screw (UAS), die über ein breites Materialspektrum in der Automobilindustrie sehr hohe Plastifizierleistungen und Materialdurchsätze ermöglicht, sowie die Mixing Barrier Screw (MBS), die dank Barriere-Geometrie mit dynamischem Schermischkopf in der Verpackungsindustrie beste Einfärbeergebnisse erzielt.

Engel bietet mehr als 20 verschiedenen Schneckentypen für Standard-, Hochleistungs- und Spezialanwendungen und ein ebenfalls sehr umfangreichen Angebot an Rückstromsperren an. Ein weiteres Alleinstellungmerkmal ist, dass auch Schnecken für Spezialanwendungen mit großen Durchmessern verfügbar sind.

Für den weiteren Ausbau seiner Plastifizierkompetenz hat Engel am Standort St. Valentin/Österreich, wo sich das Schnecken-Kompetenzzentrum für die weltweiten Produktionswerke der Unternehmensgruppe befindet, über die letzten drei Jahre mehr als 17 Mio. EUR in Werkzeugmaschinen, Wärmebehandlungseinrichtungen und Bearbeitungstechnologien investiert. So wurde zum Beispiel eine neue Laserschweißanlage zur Stegpanzerung mechanisch besonders stark beanspruchter Schnecken in Betrieb genommen und das eigene Werkstofflabor mit neuen Analysesystemen ausgerüstet.

sk