Anspruchsvolle Produktion von Windläufen

Dieses 2-K-Bauteil muss drei Hauptfunktionen erfüllen. In seiner primären Funktion, dem Luft-Wasser-Management, wird über dieses Bauteil die Trennung von Verunreinigungen wie Schmutz, Wasser oder Eis von der benötigten Ansaugluft für den Innenraum vorgenommen. Ablaufvorrichtungen leiten dabei die flüssigen Bestandteile gezielt von den Lufteinsaugvorrichtungen und Filtersystemen ab, bevor der Innenraum gegebenfalls klimatisiert belüftet wird.

Eine weitere wichtige Funktion liegt im passiven Fußgängeraufprallschutz. Bei einer Kollision mit einer Person muss das Bauteil an genau berechneten Stellen brechen, um damit Aufprallenergie zu absorbieren und die Verletzungsgefahr so gering wie möglich zu halten. Da es sich bei dem Windlauf um ein sichtbares Bauteil im Außenbereich des Fahrzeugs handelt, muss zudem die Oberflächengüte an jeder Stelle fehlerlos und optisch hochwertig sein.

Der BMW-X2-Windlauf wird als 2-K-Bauteil mit einem 2 x 7-fach-Nadelverschlusssystem von Synventive kaskadiert in einem 1/1-Kavitäten-Werkzeug gespritzt. Die Formteilgewichte betragen dabei in der Hauptkomponente über 600 g PP und in der Nebenkomponente knapp 140 g TPS. Wie sich in der Entwicklungsphase herausstellte, war bei diesem technisch anspruchsvollen Bauteil eine fehlerlose Oberflächenqualität im einfachen sequenziellen Kaskadenspritzguss nicht sicherzustellen. Die auftretenden Oberflächenfehler waren eine Folge von ungewollten, kurzzeitig auftretenden Fließfrontbeschleunigungen in der Schmelze durch die Schmelzeexpansion an den kaskadierten Düsenanbindungen. Druckumschlagsmarkierungen in der Oberflächenstruktur waren die Folge.

Nach Beratung mit dem Heißkanalpartner hat sich Heyco zu einer Nachrüstung des Heißkanalsystems mit der Synventive-Technologie synflow entschieden, die es erlaubt, eine aktive und kontrollierte Schmelzeführung in die Kavität vorzunehmen.

Mit synflow war Heyco in der Lage, die Fließfrontgeschwindigkeit der Schmelze über eine reduzierte Öffnungsgeschwindigkeit der Verschlussnadel zu steuern. Auf diese Weise konnten fehlerfreie Windlauf-Bauteile gefertigt werden.

"Wir haben früher auch fehlerfreie Bauteile im kaskadierten Spritzgussverfahren hergestellt. Die Bauteile werden heute aber immer komplexer und gerade im unmittelbaren Bereich der Anspritzpunkte sind fehlerfreie Oberflächen schwieriger herzustellen", erklärt Ritzinger. "Wenn wir synflow einsetzen, haben wir ein komfortables System, das uns erlaubt, sehr schnell den optimalen Arbeitspunkt anzusteuern. Das spart uns viel Zeit, denn wir sind schnell im Fertigungsprozess, und einmal eingestellt, liefert uns das System dann konstant fehlerfreie Bauteile." Auch wenn es zu einem Chargenwechsel kommt, können die Spezialisten komfortabel auf die vorher ermittelten Werte der Fließfrontsteuerung zurückgreifen und schnell wieder den optimalen Arbeitspunkt erreichen. Die zusätzlichen Investitionskosten sind über eine deutliche Reduktion der Prozesskosten schnell wieder eingespielt.

Er betont: "Die Vorteile haben uns so überzeugt, dass wir die Grundsatzentscheidung getroffen haben, alle Heißkanalsysteme in unserer Fertigung, die wir im kaskadierten Spritzgießverfahren einsetzen, mit einer solchen Technologie der Fließfrontsteuerung auszustatten." nh