Spritzgießmaschinen

Eine Welt ohne Kunststoffe ist kaum vorstellbar: von Kugelschreibern, Drehverschlüssen für Flaschen über Mülltonnen bis zum Stoßfänger am eigenen Wagen - überall im täglichen Leben findet man Kunststoffteile in zahllosen Farben und Formen. Diese Kunststoffteile sind in der Regel per Spritzgießverfahren hergestellt worden. Spritzgießen zählt zu den sogenannten Urformverfahren, d.h. formloses Ausgangsmaterial wird gezielt in eine spezielle Form gebracht. Basis für spritzgegossene Kunststoffteile ist normalerweise ein Kunststoffgranulat. Das zunächst feste Granulat wird erhitzt und unter Druck in eine Form gespritzt. Dieser Vorgang ist allerdings sehr viel aufwändiger, als er sich zunächst anhört. Denn das fertige Produkt soll möglichst exakt den jeweiligen Vorgaben hinsichtlich Farbe, Maßen und Oberfläche entsprechen und dabei so langlebig und hochwertig wie möglich sein. Die erste Maschine, die nach diesem Prinzip arbeitet wurde 1919 für die Verarbeitung von weichem Celluloseacetat gefertigt.

Zunächst wird die Spritzgießmaschinen eingerichtet, das heißt sie wird zum einen mit Material (Kunststoffgranulat) befüllt, zum anderen mit dem entsprechenden Werkzeug bestückt. Das Werkzeug bestimmt, welches Kunststoffprodukt hergestellt wird und ist austauschbar. So kann eine Kunststoffspritzgießmaschine quasi beliebig viele verschiedene Teile herstellen.

Wenn die Maschine läuft, rotiert die Schnecke und befördert so das Kunststoffgranulat in der Maschine nach vorne, wo eine Heizung das Material so erhitzt, dass es flüssig wird (wobei flüssig hier nicht mit der Flüssigkeit von Wasser gleich zu setzen ist; die Masse wird eher zäh). Durch die Bewegung in der Schnecke baut sich ein Druck auf. Sobald der zur Produktion erforderliche Druck erreicht ist, wird das Material in das Werkzeug in der Schließeinheit eingespritzt.

Das Werkzeug besteht in der Regel aus Stahl und ist zweigeteilt. Dabei ist ein Teil auf der festen Aufspannplatte montiert, das andere auf der beweglichen Aufspannplatte. Wenn beide Teile zusammengefügt wurden, gibt es im Inneren einen Hohlraum, die sogenannte Kavität. In diesen Hohlraum kommt nun das Material durch eine Düse in der Aufspannplatte aus der Spritzeinheit. Durch den Druck der Schnecke soll die Kavität voll ausgefüllt werden. Dabei ist die Einspritzgeschwindigkeit wichtig, denn sie beeinflusst, wie sich das Material im Werkzeug verteilt; schließlich dürfen keine Hohlräume entstehen. Wenn der Siegelpunkt erreicht ist, trennt die Schließeinheit den Materialfluss vom Werkzeug und im Werkzeug beginnt das Material abzukühlen. Anschließend wird das Werkzeug geöffnet und die fertigen Kunststoffteile können entnommen werden. Neben dem eigentlichen Spritzling, der Form die das Kunststoffteil am Ende haben soll, ist auch noch der Anguss vorhanden. Das ist der Teil, der „übersteht“, weil das flüssige Material durch eine Öffnung in das Werkzeug muss. Dieser überstehende Teil wird dann mit einem Angusspicker entfernt.

Je nach Größe und Automatisierungsgrad der Produktion können die Spritzgießmaschinen ganz unterschiedliche Dimensionen annehmen. Es gibt Spritzgießmaschinen, die manuell mit Granulat befüllt werden genau so wie Maschinen, die über Leitungssysteme das Material aus großen Tanks ansaugen.
Ebenso gibt es Maschinen, bei denen Personal die fertigen Kunststoffteile aus dem Werkzeug entnimmt und solche, die diese selbsttätig mit Greifern entnehmen und über Fördersysteme weiter transportieren.

Für die Energiezuführung der Maschine eignen sich chainflex® Steuerleitungen, Servoleitungen und Motorleitungen sowie Hydraulikschläuche. So kommt es beispielsweise in der Schließeinheit zu einer relativ häufigen Bewegung mit einer geringen Zykluszeit. Der spezielle Aufbau der chainflex®-Leitungen mit ihrem zugentlastenden Kern, der Bündelverseilung und den mit hohem Druck extrudierten Außenmantelwerkstoffen wie PVC oder TPE sind sie ideal für die hochdynamischen Anforderungen.
Die Bewegungen der Leitungen in der Maschine können mit igus® e-kettensystemen® sicher geführt werden. Die Hübe sind meistens kurze, horizontale Bewegungen. Um diese Hübe zu unterstützen können hier e-ketten® eingesetzt werden. Dabei ist je Beschaffenheit der Maschine eine andere Anordnung der e-kette® möglich, zum Beispiel auf der Seite liegend oder freitragend. Die e-ketten® haben eine lange Lebensdauer, so dass mit hohen Standzeiten gerechnet werden kann.
Der flexible Aufbau und die einfache Montage lässt die Befüllung der e-kette® jederzeit anpassen, falls an der Maschine etwas geändert werden muss.

Auch rund um die Kunststoffspritzgießmaschine gibt es diverse Handling-Prozesse: Sowohl für die Materialzufuhr, den Abtransport der fertigen Formteile und des Angusses sowie der Werkzeuge können ebenfalls e-kettensysteme® von igus® zum Einsatz kommen.

Mit der drylin®-Linearführungen können auch Gleitlager-Produkte von igus® verbaut werden. So lassen sich die Schutztüren der Schließeinheit mit der leichten, schmiermittelfreien Schienen-Schlitten-Kombination führen.

Übrigens werden die meisten igus®-Produkte selbst mit Spritzgießmaschinen hergestellt.

Produkte für den Einsatz in Spritzgießmaschinen

Bereits realisierte Kundenanwendungen