Newsletter

Archiv

News+

06. Dezember 2017

Spritzguss- oder Schaumspritzguss (z.B. MuCell)

Busse Design+Engineering berichtet regelmäßig über neue Verfahren und solche die weiterentwickelt wurden. Im Bereich des Kunststoffspritzgusses hat der Schaumspritzguss mehr und mehr an Relevanz dazugewonnen. Das Verfahren wird hierbei in physikalisches und chemisches Schäumen unterschieden.

Der Schaumspitzguss in eine Innovation im Bereich des Kunststoffspritzgusses aus den letzten 20 Jahren. Dieser wird in das chemische und physikalische Schäumen untergliedert. Jedes Verfahren hat hierbei seine eigenen Vor – und Nachteile auch im direkten Vergleich zum konventionellen Spritzguss.

Funktionsprinzip: chemisches Schäumen
Beim chemischen Schäumspritzguss wird ein mit Treibmittel versetztes Batchgranulat dem Kunststoffgranulat beigemischt. Das Treibmittel ist individuell auf den jeweiligen Thermoplasttypen angepasst. Durch die Plastifizierung startet der chemische Prozess des Treibmittels in Form von Gasbläschenbildung. Die Qualität dieses Verfahrens ist besonders von einer homogenen Schmelze abhängig, was eine spezielle Maschinenausrüstung (z.B. Schnecke) nötig macht. Der eigentliche Schäumprozess findet dann erst in der Kavität statt, sobald das Gemisch expandieren kann. Die Bläschenbildung erfolgt über das gesamte Bauteilvolumen statt. Bläschen in den Randbereichen können hierbei aufplatzen wodurch eine offene Zellstruktur das Resultat ist. Durch die Wahl des Treibmittels sind manche Eigenschaften in einem gewissen Maß beeinflussbar.
Anwendungen:
- Dickwandige Bauteile
- Geringe Stückzahlen
z.B. im Bereich Spielwaren, Modelindustrie

Funktionsprinzip: physikalisches Schäumen
MuCell ist hier ein Beispiel der mikrozellularen Schäumtechnologie, das am Massachusetts Institute of Technology (MIT), Boston, USA entwickelt wurde. Aus der Konstellation ist Trexel hervorgegangen, als Spezialist für die Weiterentwicklung und Vermarktung der Technologie (https://www.trexel.com/de/).

Bei diesem Verfahren wird nach vollständig abgeschlossener Plastifizierung unter hohem Druck ein Treibmittelgas (N2 oder CO2) in die Schmelze injiziert. Das Treibmittel selbst weist dabei vor der Injektion einen besonderen Aggregatzustand („super critical fluid") mit der Inkompressibilität einer Flüssigkeit und der Lösungseigenschaft eines Gases auf.

Dadurch wird gewährleistet, dass das Treibmittel sich in der Schmelze entsprechend feinst verteilt. Dies erfordert aber bis zur Einspritzung in die Form einen konstant hohen Staudruck in der Schmelze um diese physikalischen Eigenschaften in der Schmelze aufrecht zu erhalten. Hieraus resultiert ein entsprechend aufwendiger Umbau bzw. Anbau an der Spritzgussmaschine.

Durch den Druckabfall in der Spritzgussform löst sich das Gas kontrolliert aus der Schmelze und bildet die Zellstruktur. Bei diesem Verfahren wird eine geschlossene Zellstruktur an der Oberfläche erreicht. Es ermöglicht sehr dünne filigrane Wandungen und Wandstärkensprünge. Anwendungen:
- Dickwandige und dünnwandige Bauteile
- Hohe Stückzahlen
- Große Bauteile
z.B. im Bereich der Automobil- und Elektrobranche.

Beide Verfahren weisen dabei grundsätzlich die folgende Vorteile auf:
- Kostenreduktion
   + Kürzere Zykluszeiten
   + Geringerer Materialeinsatz
   + kleinere Spritzgießmaschinen - Auslegungs – und Designfreiheit
   + dünne filigrane Geometrien
   + Dimensionsstabilität
   + 1:1 Verhältnis Rippen zu Wanddicke (keine Einfallstellen)
   + geringerer Verzug - Vorhersagbare Formteilgeometrie = schnellere Markteinführung
- Nachhaltigkeit
   + Schonung Ressourcen
   + Geringerer Energieverbrauch

Kalkulationsbeispiel:
Annahme:
- Identisches Bauteil (Ausgang 1kg)
- 20% Gewichtseinsparung
- 15% Zykluszeitreduktion (Ausgang 30sec / Maschinenstundensatz 50€/h)

Ihr Ansprechpartner bei BUSSE:
Bernd Heckenberger, Entwicklungsleiter
Tel.: +49 (0) 73 08 / 811 499 460
heckenberger@busse-design.com

 

 

Quellen:
http://www.sorcole.com/about/mucellreg/

https://www.kraussmaffei.com/media/files/broschueren_imm/IMM_BR_CellForm_de.pdf

http://www.brightworksengineering.com/en/products/mucell-microcellular-injection-molding.html

https://gkconcept.de/technologien/leichtbau/

(Prof. Dr.-Ing. Bernhard Rief vom IKET – Entscheidungsanalyse für Spritzgussschäumen

https://www.trexel.com/de/why-mucell-de

 

Zurück

BUSSE Design+Engineering GmbH
Nersinger Straße 18
89275 Elchingen
Germany

Fon +49 (0) 7308 811 499 0
Fax +49 (0) 7308 811 499 99
info@busse-design.com

WELCHES THEMA INTERESSIERT SIE?

Wir sind gespannt auf Ihr Projekt und freuen uns

Über Ihren Anruf:

07308 811 499 0


Gerne nehmen wir Kontakt mit Ihnen auf:

Was möchten Sie tun?

 
Rückruf anfordern
Nachricht senden
Anrede*
Name*
Firma*
Telefon*
 
Bitte füllen Sie die markierten Felder korrekt aus.
* Pflichtfelder
KONTAKT