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Strahlende Zukunft für Partikelschäume – Neuer Formteilautomat zur dampflosen Verarbeitung von Partikelschäumen

Die Neue Materialien Bayreuth GmbH (NMB) erweitert ab Dezember dieses Jahrs ihren Anlagenpark zur Verarbeitung von Partikelschäumen um einen WAVE FOAMER der Firma Kurtz. Diese innovative Prozesstechnologie bietet die Möglichkeit, sowohl etablierte Partikelschaum-Rohmaterialtypen als auch biobasierte und bioabbaubare Schäume sowie Partikelschäume auf Basis technischer Thermoplaste energieeffizient verarbeiten zu können.

Foto: Kurtz Esra

Aufgrund ihrer geringen Dichte von bis zu 15 kg/m3 und guten thermischen Isolierfähigkeit werden Partikelschäume in vielen Bereichen, wie beispielsweise dem Automotive Sektor oder für Bauanwendungen, eingesetzt. Typische Bauteile, welche aus Partikelschaummaterialien hergestellt werden, sind Isolierboxen, Sonnenblenden oder Pralldämpfer. Nach aktuellem Stand der Technik werden Partikelschäume mittels Heißwasserdampf zu Formteilen verschweißt. Ein noch junger Trend zeigt jedoch den Bedarf nach dampfarmen bzw. dampflosen Prozessen.

Die Anzahl an verfügbaren, neuen Partikelschaumstoffen auf Basis technischer und Hochleistungs-Thermoplaste, aber auch aus biobasierten Polymeren, nimmt derzeit rasant zu. Einige Beispiele hierfür sind EPET, EPLA, EPBT oder EPESU. Innovative Verschweißungsprozesse wie die strahlungsbasierte Formteilherstellung mittels langwelliger elektromagnetischer Strahlung – kurz RF-Technologie, welche zukünftig bei der Neue Materialien Bayreuth GmbH zur Verfügung steht, haben das Potential, das Verarbeitungsspektrum auch hin zu Hydrolyse-empfindlichen Materialien oder Partikelschäumen aus Hochleistungsthermoplasten zu erweitern.

Beim RF-Prozess erfolgt der Energieeintrag in die Partikelschaumperlen mittels Radiowellen. Ein Hochfrequenzgenerator erzeugt ein elektromagnetisches Wechselfeld, wodurch sich die Dipole des Materials innerhalb des Feldes ausrichten. Die so erzeugten Molekülschwingungen führen zu einer Erwärmung und Erweichung der Schaumperlen, wodurch diese unter dem Forminnendruck verschweißen. Die Materialien müssen ein passendes dielektrisches Verhalten aufweisen, um ohne Zusatzstoffe verarbeitet werden zu können. Zu diesen zählt beispielsweise EPET. Die Zugabe von polaren Additiven oder Hilfsstoffen wie Wasser kann darüber hinaus die Verarbeitung der kompletten Bandbreite an Partikelschäumen ermöglichen.

Der RF-Prozess ermöglicht den Verzicht auf die für den Dampfprozess notwendige, kostenintensive Dampfperipherie, wodurch eine dezentrale Produktion ermöglicht wird. Ein weiterer Vorteil der RF-Technologie ist das enorme Energieeinsparpotential, da die Radiowellen direkt ins Material einkoppeln, wodurch ein weit höherer Wirkungsgrad erzielt werden kann. Die Erwärmung im Inneren kann darüber hinaus einen positiven Einfluss auf den Verschweißungsgrad und damit einhergehend auf Festigkeit der Bauteile nehmen. Dadurch lässt sich potenziell, beispielsweise durch Wanddickenreduktion bei gleichen mechanischen Eigenschaften Material einsparen.

Der zukünftig bei der Neue Materialien Bayreuth GmbH verfügbare RF-Foamer bietet eine Aufspannfläche von 600 x 600 mm2 und weist eine Schließkraft von 15 t auf. Zur Prozesskontrolle ist der Formteilautomat mit umfangreicher Sensorik, z. B. kontinuierlichen Erfassung von Schaumdruck und Temperatur, ausgestattet. Eine Schnittstelle zu externen Temperiergeräten ermöglicht die präzise Temperierung der verwendeten Werkzeuge. Es werden Plattenwerkzeuge mit den Abmessungen 200 x 100 mm2 sowie 300 x 200 mm2 mit einer variablen Höhe von bis zu 60 mm zur Verfügung stehen. Dadurch wird die Verarbeitung von Materialien in geringen Mengen ermöglicht. Ebenso wird eine technische sowie energetische Vergleichbarkeit mit den bei NMB vorhandenen, dampfbasierten Werkzeugen ermöglicht.

Die Anlage steht bei NMB ab Dezember 2019 zur Verfügung. Die Bandbreite des Leistungsspektrums erstreckt sich von einfachen Abmusterungen über Material- und Prozessentwicklung bis hin zur Lösung komplexer wissenschaftlicher Fragestellungen. Sprechen Sie uns gerne an!


Ansprechpartner:

Neue Materialien Bayreuth GmbH
Peter Schreier | Tel 0921 507 36 153 | E-Mail: peter.schreier@nmbgmbh.de

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