31.10.2024 LSR-Präzisionsspritzguss

Das Formteil mit einem Schussgewicht von rd. 55 g wurde aus dem 2K-Flüssigsilikonkautschuk Silopren LSR 2670 von Momentive Performance Materials hergestellt. Das Material zeichnet sich durch niedrige Viskosität, hohe Reaktivität und gute mechanische Festigkeit aus. Aufgrund dieser Materialeigenschaften hat sich dieser Rohstoff in vielen Anwendungen etabliert, die mechanisch hoch belastbare Teile in den Marktsegmenten Automotive, Elektrotechnik und Consumer Goods einschließen. Durch die angepasste Reaktivität ist es möglich, die Vulkanisationstemperatur um etwa 20 °C zu senken und trotzdem eine gleichbleibende Vulkanisation zu erzielen.

Um die genauen Produktionsparameter bereits im Vorfeld bestmöglich zu bestimmen und zu optimieren, hat Momentive das Spritzgießverfahren mithilfe der Software Sigmasoft Virtual Molding von Sigma Engineering simuliert. Dabei wurden Füllstudien durchgeführt und bei angepassten Werkzeugtemperaturen die erforderlichen Vernetzungszeiten ermittelt, um das Produktionsverfahren zu optimieren. Zudem ermöglichen die jetzt neu ermittelten spezifischen Materialdaten der Flüssigsilikone von Momentive auch die präzise Vorhersage des zu erwartenden Schrumpfverhaltens der Formteile.

Bei Elmet lag die Verantwortung für die Idee, die Konstruktion und den Bau des Werkzeugs für den Drip Guard. Das Anspritzen erfolgt dabei über ein SMARTshot P Nadelverschluss-Kaltkanalsystem. Bei diesem sorgt ein pneumatischer Antrieb für das präzise Bewegen der Düsennadel während des Einspritzens des Flüssigsilikonkautschuks in die Kavität. Zum exakten Balancieren des Füllvorgangs ist die Düse des SMARTshot Kaltkanalsystems kalibrierbar. Weitere Kennzeichen sind eine besonders lange Nadelführung und der 100-%-Schutz vor Verdrehungen der Nadel, deren Spitze ein Teil der formgebenden Kavitätskontur ist. Prinzipbedingt entfallen damit Produktionsabfälle wie Angusszapfen oder Angussverteiler vollständig. Ebenfalls von Elmet stammt das TOP 7000 Pro Dosiersystem, das für eine präzise Einhaltung des Mischverhältnisses zwischen A- und B-Komponente und Additiven sowie für Wirtschaftlichkeit sorgt. Dank der modernen Pumpeinheit ist die im System befindliche LSR-Menge extrem gering. Dies verringert die Spülmenge bei Materialwechseln erheblich. Besonders kostensparend wirkt sich aus, dass dank der optimierten Folgeplattengeometrie < 0,4% Restmenge im Fass verbleiben. Dieses wird vollautomatisch (ab Fassrand) gewechselt, was den Bedienkomfort erhöht und den Schulungsaufwand reduziert.

Die Fertigung des Drip Guard erfolgt auf einer vollelektrischen IntElect 130 Spritzgießmaschine von Sumitomo (SHI) Demag, die im Vergleich zu hydraulischen Maschinen um bis zu 80% effizienter ist. Ihre hochdynamischen Direktantriebe sorgen für ein Maximum an Präzision. Große Holmabstände erhöhen die Flexibilität bei zugleich geringer Stellfläche. Ergänzt durch das LSR-Maschinenpaket liefert SHI eine komplette Lösung für die Flüssigsilikonverarbeitung, inkl. LSR-Spritzeinheit, Roboter, Vakuum, Heizung, Kühlung und Schnittstellen zur Peripherie. Die Messdaten aus dem TOP 7000 Pro Dosiersystem sind per OPC-UA direkt mit den Verarbeitungsdaten der IntElect verknüpft, sodass ein vollständig rückverfolgbarer und stabiler Produktionsprozess sichergestellt ist.