IMHP-Technologie für verkürzte Zykluszeiten beim Spritzgießen
Teilkristalline Thermoplaste
21. November 2011, von Susanna Stock
Bei der IMHP-Technologie (In-Mould Hold Pressure) von DuPont wird der Nachdruck über eine separate, in das Werkzeug integrierte Vorrichtung aufgebracht, während die Schnecke zeitgleich bereits wieder dosiert. Diese Parallelschaltung zweier Spritzgießphasen kann verkürzte Zykluszeiten ermöglichen. Welcher Zeitgewinn dabei tatsächlich erreichbar ist, hängt maßgeblich vom Kristallinitätsgrad des verarbeiteten Werkstoffs sowie vom jeweiligen Schussvolumen ab.
Quelle: DuPont Performance Polymers
Anlässlich der Fakuma in Friedrichshafen zeigte DuPont Performance Polymers die neue IMHP-Technologie; sie ermöglicht deutliche Steigerungen der Produktivität beim Spritzgießen von teilkristallinen Thermoplasten, die auf Grund der hohen Volumenschwindung beim Abkühlen lange Nachdruckzeiten benötigen. Anders als bei der klassischen Vorgehensweise wird der erforderliche Nachdruck im Werkzeug aufgebracht (IMHP = In-Mould Hold Pressure). Dadurch kann die Plastifiziereinheit bereits zu Beginn der Nachdruckphase vom Werkzeug getrennt werden und nahezu unmittelbar nach dem Einspritzen wieder mit dem Dosieren beginnen. Die ursprünglich aufeinander folgenden Phasen Nachdruck und Dosieren laufen also zeitgleich ab. Dadurch reduziert sich die Zykluszeit um die gesamte Dosierzeit, wenn diese kürzer ist als die Nachdruckzeit, oder, im umgekehrten Fall, um die gesamte Nachdruckzeit. Der resultierende Zeit- und Produktivitätsgewinn steigt mit dem Dosiervolumen. Speziell bei großen Schussvolumen oder relativ kurzem Gesamtzyklus kann er bis zu 30% erreichen.
Das IHMP-Verfahren von DuPont bietet zwei unterschiedliche Varianten für das - in das Werkzeug verlegte - Aufbringen des Nachdrucks und das Nachführen von Schmelze. In der ersten Variante taucht ein hydraulisch betätigter Kolben, der in die bewegliche Werkzeugseite integriert ist, in ein dort vorgehaltenes, passend dosiertes Massepolster. Alternativ steht eine entsprechende Schmelzemenge auf der feststehenden Werkzeugseite im Heißkanal zur Verfügung. Diese wird von dort aus über einen nadelverschlussähnlichen Mechanismus in die Kavität gedrückt. Beide Varianten sind bei DuPont in der Erprobung und Weiterentwicklung, wobei derzeit die Minimierung des zusätzlichen Platzbedarfs im Vordergrund steht.
Dazu Ernst A. Poppe, Leiter Anwendungs- und Verfahrenstechnik Europa bei DuPont Performance Polymers: "Wir haben im Technischen Zentrum von DuPont in Meyrin/Schweiz Spritzgießversuche mit verschiedenen teilkristallinen Kunststofftypen durchgeführt. Anhand der üblichen Schulterstäbe für Zugprüfungen konnten wir dabei generell die möglichen Effizienzsteigerungen nachweisen. Als besonders vorteilhaft erwies sich die IMHP-Technologie bei der Verarbeitung des Polyacetals DuPont™ Delrin®, bei dem - wie bei allen Produkten dieser Thermoplastfamilie - die Nachdruckzeit einen hohen Anteil an der Gesamtzykluszeit hat. Zudem konnten wir zeigen, dass keine signifikanten Unterschiede hinsichtlich der Dimensionsstabilität und der mechanischen Eigenschaften herkömmlich gefertigter und mit der IMHP-Technologie spritzgegossener Probestäbe auftreten. Im jetzt folgenden Schritt werden wir mit Verarbeitern, Heißkanal- und Maschinenherstellern zusammenarbeiten, um die verfahrenstechnische Seite zu optimieren und dieser Zeit und Kosten sparenden Technologie für die Verarbeitung teilkristalliner Thermoplaste den Weg in den Markt zu öffnen."
(st)
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