Anguss-Trimmer und Zickzack-Entlüftungsschieber zum Umgießen

Zwei zum Patent angemeldete Innovationen für Werkzeuge zum Polyurethan (PUR)-Umgießen hat der Systemanbieter BBG vorgestellt: einen Anguss-Trimmer und einen Zickzack-Entlüftungsschieber. Beide Neuheiten tragen dazu bei, die Bauteilqualität zu verbessern und dabei Zeit sowie Material zu sparen. Einsetzbar sind sie für alle Reaction Injection Moulding (RIM)-Verfahren.

Ein neuer, von BBG entwickelter Anguss-Trimmer erhöht die Qualität von PUR-Bauteilen, beschleunigt ihre Fertigung und verringert den Materialeinsatz. Er besteht aus einfachen mechanischen Bauteilen, ist verschleißfrei und kann in nahezu jedes Werkzeug eingebaut werden. Gegenüber herkömmlichen Komponenten verfügt die Trimmeinrichtung über einen deutlich kürzeren Angusskanal und über einen Schieber, der das Werkzeug nach dem Befüllen mit PUR verschließt. Durch dieses Design füllt sich beim Materialeinschuss das PUR in der Werkzeugkavität V-förmig, dabei fließt es besonders gleichmäßig, wodurch Lufteinschlüsse minimiert werden. Nach der Formfüllung wird die Trimmeinrichtung angesteuert und trennt im Werkzeug den Anguss vom hergestellten Bauteil. Dieses kann im Anschluss aus dem Werkzeug entnommen werden, ohne dass eine Nachbearbeitung notwendig ist. Über eine Anbindung an die Maschinensteuerung lässt sich die Bewegung der Trimmeinrichtung unkompliziert regeln. Ihre Kontur ist dem Bauteil angepasst, so dass das Bauteildesign gewahrt bleibt.

Vorgeführt wurde die Neuheit beim PUR-Umguss einer 300 x 300 mm großen Scheibe in einem Musterwerkzeug. Bernhard Satzger, Senior Vertriebs- und Projektmanager bei BBG, rechnete anhand dieses Beispiels die möglichen Kostenvorteile vor: So lassen sich mit dem neuen Anguss-Trimmer bei einer jährlichen Produktion von 50.000 Bauteilen in fünf Jahren mehr als 1000 Arbeitsstunden einsparen. Für den Wegfall der Nachbearbeitungen wie Trimmen, Entgraten und Schleifen bei einer herkömmlichen Fertigung kalkulierte er 15 s. Darüber hinaus werden pro Bauteil 10 Gramm weniger PUR benötigt, was sich bei gleicher Beispielrechnung binnen fünf Jahren auf eine Materialeinsparung von 2500 kg summiert.
Durch die Innovation werden außerdem Qualitätsprobleme vermieden, die aus einem überhöhten Austrieb entstehen. Bauteilfehler resultierten hierbei bislang regelmäßig daraus, dass Polystyroleinleger und Dichtelemente für Blechlaschen sowie Oberflächen beschädigt wurden. Dabei wurde das Teil entweder Ausschuss oder es wurden kostenintensive und zeitaufwendige Nacharbeiten erforderlich.

Mit einem Zickzack-Entlüftungsschieber löst BBG zuverlässig das Problem ungewollter Lufteinschlüsse, das vor allem beim PUR-Umgießen von Bauteilen mit großen Querschnitten und komplexen Geometrien entsteht. Er ist in das Werkzeug integriert und variabel auf die jeweilige Geometrie des Bauteils anpassbar. Durch einen Zickzack-Spalt leitet er die Luft in eine Kammer, den Luftsammler. Der Vorteil gegenüber herkömmlichen Lösungen: Bisher waren entweder mehrere Schieber notwendig oder es musste eine Entlüftung über die Werkzeugtrennfläche eingearbeitet werden.

Produktionsbedingte Nuten und Schlitze, die bei den meisten Methoden zur Beseitigung von Lufteinschlüssen in das Werkzeug eingeschliffen werden, sind bei dem Zickzack-Entlüftungsschieber nicht notwendig. Die damit einhergehende Veränderung des Bauteildesigns wird so vermieden, ebenso wie aufwändige Trimmarbeiten nach dem Umgießen. Bernhard Satzger, Erfinder beider Innovationen, fasst die Vorteile von PUR-Anguss-Trimmer und Zickzack-Entlüftungsschieber zusammen: "Beide Neuheiten verbessern die Bauteilqualität und erhöhen die Produktivität, denn der Ausschuss verringert sich und die Zeiten fürs Nacharbeiten fallen weg." nh