Modernes Mikrospritzgießen

Mikrospritzgießsystem (Bild: Christmann Kunststofftechnik GmbH)

10.09.2019 Modernes Mikrospritzgießen

Auf der K 2019 stellt babyplast die energetisch und qualitativ überzeugende Kleinstteileproduktion in den Fokus. Mit den kleinen, robusten Maschinen lassen sich auf engstem Raum hochwertige Verfahren anwenden und Hightech-Werkstoffe prozesssicher verarbeiten.

Dies wird anhand von zwei Exponaten gezeigt: Zum einen an der angussfreien Produktion von Stopfen zur Dämpfung, Dämmung oder Dichtung aus LSR (Liquid Silicone Rubber). Dabei handelt es sich um ein Gemeinschaftsprojekt von Industriepartnern mit UNIpace von der Universität Kassel, Institut für Werkstofftechnik, Kunststofftechnik. Industriepartner von babyplast sind die 2 Komponenten Maschinenbau GmbH, Marienheide, und die CHT Germany GmbH, Tübingen. Das zweite Exponat thematisiert eine Reinraumfertigung bei A-Tech, Plewiska (Polen). Die babyplast-Maschine produziert Verschlusskappen für Augentropfen aus LDPE, einem anspruchsvollen Massenartikel, mit einem Vierfach-Werkzeug. Drei weitere Exponate runden den Messeauftritt ab, darunter ein 6-Achs-Industrieroboter mit der Bezeichnung „HORST“.

Die Stopfen aus LSR dienen als Beispielprodukt einer dichtereduzierten LSR-Mikroproduktion (Teilegewicht = Schussgewicht 0,75 g). Als Maschine kommt eine horizontal arbeitende babyplast 6/12PT LSR zum Einsatz. Das 1-fach Werkzeug der Uni Kassel verfügt über eine Direktanspritzung. Teilegewicht ist gleich Schussgewicht: Der Artikel wird direkt über die Nadelverschlussdüse der Maschinen angespritzt und ist dadurch angusslos. Das Material ist ein ALPA-LSR 450201 von CHT Germany. Dichtereduziertes Vulkanisieren bedeutet: Für das Schäumen wird dem LSR ein sehr geringer Anteil (< 3 Gewichts-%) an Mikrosphären UNICELL MS 140 DS von Tramaco zugefügt. Dazu werden die Mikrosphären einer der beiden LSR-Komponenten bereits vor der Spritzgießverarbeitung zugesetzt. Die Misch- und Dosieranlage SilcoStar Mini der 2 Komponenten Maschinenbau GmbH fördert und dosiert die beiden Komponenten A + B im Mischungsverhältnis 1 : 1. Anschließend homogenisiert ein Statikmischer die Mikrosphären des Materials an der babyplast-Spritzgießmaschine. Das LSR-Gemisch wird auf dem Förderweg bis in den Maschinenkolben aktiv gekühlt. Die Dosierung übernimmt die Steuerung der babyplast 6/12PT LSR. Sie ist dazu u.a. mit einer pneumatisch betätigten Längsnadel-Verschlussdüse zum Werkzeug hin ausgerüstet. Beim Schließen des Spritzgießwerkzeugs wird über eine Pumpe die Kavität evakuiert. Beim Einspritzvorgang öffnet die Maschinendüse und der Spritzkolben verdrängt das aufdosierte LSR-Gemenge über die wassergekühlte Düse in das elektrisch beheizte Spritzgießwerkzeug. Nach der volumetrischen Füllung schließt die Nadel die Kavität hermetisch ab. Die Vulkanisation im Werkzeug erfolgt bei einer vergleichsweise niedrigen Temperatur von ca. 150°C. Die Mikrosphären erhalten so eine längere Zeit zum Expandieren. Nach Ablauf der Vulkanisation öffnet das Werkzeug und der fertige Stopfen wird mittels eines Auswerfers im Werkzeug im freien Fall entformt. Die Stopfen sind auch ohne Nachbehandlung wie Tempern etc. sofort gebrauchsfertig.

K 2019: Halle 13, Stand A44