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Gerüstet für die Zukunft – Neue Werkzeugtechnik zur Verarbeitung technischer Partikelschäume

Die Neue Materialien Bayreuth GmbH (NMB) hat kürzlich ihr neu entwickeltes Hochdruck-Partikelschaumwerkzeug in Betrieb genommen. Durch Dampftemperaturen von bis zu 230°C ist es möglich, Partikelschäume aus technischen Thermoplaste zu Formteilen zu verschweißen. Weiterhin ermöglicht das modular aufgebaute Stammwerkzeug einen hohen Automatisierungsgrad.

Etablierte Partikelschäume, wie EPS und EPP werden bei Dampfdrücken unter 5 bar in Formteilautomaten verschweißt. Für neue, temperaturbeständige Schaumstoffe sind deutlich höhere Drücke erforderlich. NMB hat daher in den vergangenen Jahren bereits eine Maschinentechnik für Dampfdrücke bis 25 etabliert. Mit der Inbetriebnahme des neuen Hochdruck-Werkzeugs sind nun alle erforderlichen Elemente für die seriennahe Forschung und Entwicklung vorhanden.

Der modulare Aufbau des neuen Stammwerkzeugs ermöglicht es, flexibel auf die material-, bauteil- und kundenspezifischen Anforderungen zu reagieren. Die verwendeten Werkzeugeinsätze wurden mittels additiver Fertigung hergestellt und können im aufgespannten Zustand einfach ausgetauscht werden. Interessenten können sich vergleichsweise kostengünstig Kavitäten nach individuellen Anforderungen fertigen und bemustern lassen. Hohe Investitionskosten für ein komplettes Werkzeug sind nicht erforderlich. Für die Erstbemusterung und zur Herstellung von Probekörpern steht ein Werkzeugeinsatz in Plattengeometrie mit den Maßen 300 x 200 mm zur Verfügung. Die Bauteildicken lassen sich stufenweise auf die Maße 15, 30 und 60 mm einstellen. Alle Maße dazwischen lassen sich durch einfache Modifikation realisieren. Die Herstellung der Kavitäten mittels additiver Fertigung bringt eine Vielzahl an Vorteilen mit sich: gute Entlüftung beim Füllvorgang, homogene Bedampfung, attraktive Bauteiloberflächen und nahezu uneingeschränkte 3-dimensionale Gestaltungsfreiheit.

Das neue Werkzeug ist sowohl für das Crackspaltverfahren als auch für das Staudruckverfahren geeignet. Dadurch können treibmittelbeladene, selbstexpandierende Partikelschäume gleichermaßen wie nicht bzw. kaum expandierende Materialtypen verarbeitet werden.

Die Adaption eines geeigneten vollautomatisierten Füllsystems wurde konstruktiv berücksichtigt und befindet sich aktuell im Testbetrieb. In ersten Vorversuchen dazu konnten bereits vielversprechende Ergebnisse erzielt werden. Nach erfolgreicher Umsetzung des komplett automatisierten Füllvorgangs, ist der Automatisierungsgrad bei der Formteilherstellung mit technischen Partikelschäumen äquivalent mit dem Stand der Technik bei der etablierten EPP-Verarbeitung.

Um einen möglichst energieeffizienten Verarbeitungsprozess zu ermöglichen, sind im Werkzeug zusätzliche Temperierkreisläufe integriert, was außerdem eine flexiblere, dem Werkstoffverhalten anpasste Prozessführung erlaubt. Weiterhin ist das neue HD-Werkzeug mit einer Sensorik (Schaumdruck- und Temperatursonden) zur Prozesssteuerung und -überwachung ausgestattet und in die frei programmierbare Steuerung des Formteilautomaten integriert.

Durch den maximal möglichen Prozessdampfdruck von 25 bar liegt der Fokus dieser Entwicklung vor allem auf der Verarbeitung von Materialtypen wie beispielsweise E-PBT oder E-PET, die im Vergleich zum EPP eine deutlich höhere Wärmeformbeständigkeit aufweisen und somit interessante Anwendungsfelder in der E-Mobilität und im Luftfahrtbereich zugänglich machen.

Foto: NMB

 


Ansprechpartner:
Neue Materialien Bayreuth GmbH | www.nmbgmbh.de
Peter Schreier | Telefon: 0921 507 36 0
E-Mail: E-Mail

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