Eins reicht! SKZ fertigt komplexe Silikonteile in einem Spritzgießwerkzeug

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Fünf Partnern aus der Kunststoffindustrie ist es gelungen, zwei komplexe Silikonformteile in nur einem einzigen Werkzeug herzustellen, wie das SKZ meldet.

Zwei Formteile aus Flüssigsilikon (LSR), die in ihrer Anwendung und geometrischen Abmaßen nicht unterschiedlicher hätten sein können, sollten in einem einzigen Werkzeug hergestellt werden, wie es heißt. Zum einen sollte ein Kaffeedeckel mit einem Schussgewicht von 28 Gramm bei einem Durchmesser von 100 Millimetern und maximaler Wandstärke von 7 Millimetern gefertigt werden. Zum anderen stand eine Lupe mit nur 6 Gramm Schussgewicht und einem Durchmesser von 35 Millimetern mit 6-facher Vergrößerung zur Debatte. Unterstützt durch die fachliche Beratung durch Dr. Ralf-Urs Giesen und seinen Kollegen von der Universität Kassel und aufgrund der Bereitstellung der Anlagentechnik durch Krauss-Maffei und Nexus konnten das SKZ und die Toolcraft AG in den vergangenen drei Jahren in den vor Ort aufgebauten Fertigungszellen ihre Entwicklungen vorantreiben. Die deutlichen Unterschiede beim Schussgewicht der beiden Artikel führten in der Diskussion schnell zur Idee mit einem Kaltkanalwerkzeug mit Nadelverschluss zu arbeiten.

Weitere Partner in Sachen LSR-Bauteile

Der Innovationspartner Günther Heisskanaltechnik stellte für das Vorhaben seine Nadelverschlussdüse mit elektrischem Linearaktuator bereit, und ergänzte diese (wegen der Platzverhältnisse) auf der Schließeinheit der Maschine, durch um 90 Grad versetzte Antriebe. Die elektrischen Linearaktuatoren erlauben laut Günther eine präzise und stufenlose Justierung der Nadeln zur optimalen Füllung unterschiedlicher Bauteilgrößen in einem Werkzeug. Die Expertise für eine materialgerechte Auswahl der verwendeten Werkzeugstähle, wurde durch die Meusburger Georg GmbH & Co KG in das Konsortium eingebracht. Der Silikonmarkt sei nicht zuletzt ein stabil wachsender Markt. Für Meusburger war es außerdem wichtig, die eigenen Kompetenzen noch stärker auszubauen, um Anwender bestmöglich beraten zu können. Für das geplante Spritzgießwerkzeug wurden für den Grundaufbau und die Werkzeugeinsätze korrosionsbeständige Stähle vorgeschlagen und letztendlich eingesetzt, wie es weiter heißt. Und die Bestenlehrer GmbH im Werkzeug- & Formenbau, Experte im Bereich des Polierens anspruchsvoller Kavitäten, war auch mit im Boot. Das in zweiter Generation geführte Unternehmen hat sich auf das verzerrungsfreie und konturtreue Polieren von Spritzguss,- Druckguss- und Umformwerkzeugen spezialisiert.

LSR-Teile durch PFAS-Verbot im Aufwind

Das Schöne in der Kunststoffbranche ist, dass man nach 16 Jahren Berufserfahrung immer noch neue Werkstoffe respektive Werkstoffklassen kennenlernen kann, die faszinierend sind, erklärt Bernhard Hennrich, Gruppenleiter Forschung Spritzgießen am SKZ. Besonders wenn man in neue Themengebiete einsteige, seien kompetente, verlässliche und kooperative Wegbegleiter pures Gold wert. Außerdem benötige man eine ordentliche Portion Pragmatismus, der bei allen Projektpartnern zu jeder Zeit vorhanden sei. Das SKZ unterstützte deshalb bei der Bauteilauslegung mit rheologischen Simulationen zum Füllverhalten und in puncto Vernetzungsgrad. Die Wachstumsraten im Silikonmarkt bewegen sich außerdem trotz schwächelnder Konjunkturlage seit einigen Jahren im zweistelligen Bereich. Das drohende PFAS-Verbot werden den Absatz von LSR in den nächsten Monaten sicherlich weiter antreiben, wie die Anfragen aus der Industrie bereits jetzt bestätigen. Interessierte sind nun herzlich eingeladen, das Werkzeug live im Rahmen des SKZ-Netzwerk- und Technologietages am 26. und 27. Juni in Würzburg in der Modellfabrik am SKZ in Aktion erleben.

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