Leichtbaulösungen realisieren

Schaumspritzguss

Der Hauptvorteil des Thermoplast-Schaumspritzgusses (TSG) ist die Dichte- und damit Materialreduzierung. Dies wirkt sich zudem positiv auf Umwelt und Wirtschaftlichkeit aus. Die Dichtereduzierung kann durch chemisches oder physikalisches Schäumen erreicht werden. Chemisches Schäumen als etabliertes Verfahren lässt sich schnell und einfach durch Dosierung eines chemischen Treibmittels realisieren. Hierzu wird eine Standard-Spritzgießmaschine mit geringfügigen maschinentechnischen Anpassungen eingesetzt. Physikalisches Schäumen bietet im Vergleich zum chemischen Schäumen ein noch größeres Leichtbaupotenzial. Hier erfordert das Treibfluid spezielle Maschinentechnik. Im Technikum des KUZ steht hierfür die Cellmould®-Einheit der Battenfeld HM-MK 180/525H/350V bereit. Diese Maschine kann sowohl im 1K- als auch im 2K-Betrieb Leichtbauteile herstellen.

Unsere Leistungen zum Schaumspritzguss im Detail

  • Spritzgießversuche zum Schäumen auf unserer Battenfeld-Spritzgießmaschine mit Cellmould®-Einheit
  • Untersuchungen zu anwendungsgerechten Materialkombinationen mit dem Ziel eines Leichtbaueffekts
  • Erarbeitung relevanter Verfahrensparameter
  • Spritzgießversuche im 2K-Sandwichspritzgießen mit Schaumkern
  • Verringerung der Schaumdichte durch Expansionshub
  • Prüftechnische Bewertung der Fertigteile bzw. Probekörper im akkreditierten Prüflabor

Schaumspritzguss und Sandwicheffekt kombiniert

Der Sandwicheffekt bewirkt, dass die am weitesten von der neutralen Achse entfernten Schichten eines Bauteils die meisten Biegekräfte aufnehmen. Je mehr sich die Materialschichten der neutralen Achse nähern, desto niedriger sind die Biegespannungen und desto leichter kann der Schaum im Sinne des Leichtbaus werden. Idealerweise befinden sich im Bereich der neutralen Achse die größten Blasen. In Richtung der Randschicht werden sie kontinuierlich kleiner. Eine solche Schaumstruktur nennt man Integralschaum. Ein Integralschaum bildet sich häufig beim chemischen oder physikalischen Schäumen von Thermoplasten: Beim Einspritzen erstarrt die Schmelze sofort an der Kavitätswand, was die Blasenbildung behindert. Die Schmelze im Bauteilinneren kühlt dagegen nur langsam ab, was die Bildung größerer Blasen fördert. Eine besonders steife Bauweise durch 2K-Schaumspritzgießen ist mit einer Kombination von Metallersatzkunststoff in der steifigkeitsrelevanten Hautschicht und einem leichtem Schaumkern möglich, der schubsteif als Abstandshalter fungiert. Die Sandwichbauteile können werkzeugfallend, im One-Shot-Verfahren und somit preisgünstig in Serie hergestellt werden. Die konstruktive Anwendung des Sandwicheffekts erlaubt ein geringeres Gewicht für Bauteile, die überwiegend Biegebelastungen ausgesetzt sind. Als besonderen Beitrag zur Kreislaufwirtschaft und damit zur Nachhaltigkeit kann in der Kernschicht (2K-Spritzguss) Recyclingmaterial eingesetzt werden, da dieses durch das kompakte, optisch einwandfreie Hautmaterial gekapselt ist.

CT-Scan eines Sandwichbauteils mit chemisch oder physikalisch geschäumter Kernschicht

Unsere Maschinenausrüstung im Überblick

2 Komponenten Spritzgießmaschine

Battenfeld HM-MK 180/750H/350V

WITTMANN BATTENFELD Deutschland GmbH

Zusatzausrüstung Begasungeinheit

CELLMOULD®

WITTMANN BATTENFELD Deutschland GmbH

Zusatzausrüstung Werkzeugplatte

2K-Sandwich-Zwischenplatte

A & E Produktionstechnik GmbH

Dazu passende Weiterbildungen

Dazu passende Leistungen

"/>

Ich helfe Ihnen gern!

Annerose Hüttl

Leichtbau / Recycling