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Spritzgießen

Spezialschicht lässt Kunststoffteile aus der Form flutschen

| Redakteur: Peter Königsreuther

Oerlikon Balzers hat mit Balinit Croma Plus eine Beschichtung für Spritzgießwerkzeuge im Portfolio, die jetzt bei einem Hersteller robuster Rollen und Räder für Produktivität sorgt.

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Bei der Fertigung der Radneuheit Poths von Blickle sorgt das mit Balinit Croma Plus beschichtete Spritzgusswerkzeug unter anderem für weniger Belagbildung und Ausschuss sowie längere Wartungsintervalle.
Bei der Fertigung der Radneuheit Poths von Blickle sorgt das mit Balinit Croma Plus beschichtete Spritzgusswerkzeug unter anderem für weniger Belagbildung und Ausschuss sowie längere Wartungsintervalle.
( Bild: Oerlikon Balzers )

Räder und Rollen für höchste Ansprüche verlangen optimale Prozesse auch in der Produktion, heißt es. Deshalb setze das Unternehmen Blickle, ein führender Hersteller in diesem Sektor, auf die Beschichtung von Spritzgusswerkzeugen mit Balinit Croma Plus von Oerlikon Balzers. Mit dieser Ausstattung gelingt jetzt die Serienfertigung der neuen Komforträder des Typs Poths aus TPU (thermoplastisches Polyurethan) mit deutlich weniger Wartungsaufwand und verringertem Ausschuss.

Laut Blickle wäre es undenkbar, wenn in den Logistikzentren aller großen Versandhändler oder den Post- und Paketdiensten Europas die Transportbänder und Rollwagen stillstehen würden, weil die Räder und Rollen, die alles in Gang halten, versagen. Aus diesem Grund überlässt Blickle, Produzent von insgesamt 20 Millionen Rädern und Rollen pro Jahr, nichts dem Zufall. Man entwickelt für jeden Einsatzzweck das beste Produkt – sei es für Laufbänder oder Gabelstapler, Einkaufs- oder Hubwagen, Aufzüge oder Rolltreppen – und kann in kürzester Zeit liefern.

Die ergonomische Art der Rolle

Nach Aussage von Blickle sind deshalb über 8000 Artikel innerhalb eines Tages europaweit versandfertig und weitere 12.000 könne man in ein bis zwei Tagen liefern. „Von der Fertigungstiefe her haben wir hier im Stammwerk in Rosenfeld das weltgrößte Zentrum für die Räder- und Rollenproduktion“, sagt Blickle-Marketingleiter Werner Herre.Aufgrund dieses gebündelten Know-hows und den eng verzahnten Prozessen könne man aus Standardware auch relativ schnell ein Sonderprodukt machen – auch wenn es um eher kleine Stückzahlen geht.

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Was das heißen kann, zeigt das Beispiel Poths: Seit März 2019 im Markt, steht die Neuheit für eine Radserie mit einem Körper aus bruchfestem Polyamid und einem Laufbelag aus TPU zum Einsatz – etwa für Hygieneanwendungen oder in der Lebensmittelproduktion. Blickle betont, dass das Rad in seiner Typklasse über die höchste Tragfähigkeit am Markt (bis 550 kg) verfügt und um 25 % geringere Rollwiderstände als Wettbewerbsprodukte hat. Als Alternative zum Bestandsprodukt Poth bringt es mit einem weicheren Laufbelag auch mehr Fahrkomfort und rollte wesentlich leiser, heißt es. „Der Markt verlangt zunehmend ergonomische Produkte“, begründet dies Produktmanager Timo Sieber. So existieren in einzelnen Branchen sehr strenge Vorgaben für das gesundheitsgerechte Ziehen und Schieben von Lasten. „Wir vereinen Radkörper und Laufbelag deshalb im sogenannten Stoffschluss, damit das Rad weniger walkt, also seitlich ein- und ausfedert“, erklärt Sieber. Der mit dem Walken verbundene Energieverlust werde somit stark reduziert.

Sicheres Spritzgießen von stark haftenden Kunststoffen

Für die Produktion im Stoffschluss werden zwei Spritzgussmaschinen verkettet. Die erste fertigt Radkörper, die automatisiert in die zweite Maschine transferiert werden, sagt Sieber. Dort werden die Radkörper mit einem TPU-Laufbelag umspritzt. „So halten die Komponenten besser zusammen, als wenn sich der Laufbelag mit dem Radkörper nur mechanisch verkrallt“, ergänzt Frank Binder, Konstrukteur Spritzgusswerkzeuge. Dabei sorge ein Zusatz im TPU für besonders gute Haftung zwischen Radkörper und Laufbelag.

Das hat leider auch Nachteile: Der Kunststoff haftet auch sehr stark am Spritzgießwerkzeug. Die Entformung wird erschwert, die Klebereste in der Form sind kaum zu entfernen. Schon nach einigen 100 Schuss müsste das Werkzeug gereinigt werden – inklusive Aus- und Einbau – eine Prozedur, die zwischen 2,5 bis 3 h dauere. Auch die Maschine und der Heißkanal müssten bei jedem längeren Stillstand vom TPU befreit werden, denn aufgeschmolzenes Material hat nur ein Verarbeitungsfenster von rund 15 min, dann zersetze es sich.

Spezialschicht löst Verschmutzung und Probleme

Um die Verklebungen in den Griff zu kriegen und den großen Arbeitsaufwand samt Ausschuss zu senken, suchte Blickle eine geeignete Werkzeugbeschichtung – und fand sie in Balinit Croma Plus. Die CrN-basierte, extrem harte Multilagenschicht schütze Werkzeuge vor Abrieb und Kratzern und reduziere durch ihre keramikartigen Eigenschaften ein Anhaften der Kunststoffschmelze. Die Blickle-Experten resümieren, dass die Belagbildung stark zurückgegangen ist, Ablagerungen sich nun meist manuell mit einfachen Hilfsmitteln entfernen lassen, ohne eine Demontage des Werkzeugs. Die positiven Folgen der Beschichtung sind klar: eutlich längere Wartungsintervalle und weniger Ausschuss. Ein Erfolg, der nicht einmal viel Zeit brauchte, wie es weiter heißt: „Anfrage, Tests und Umsetzung – das lief alles in wenigen Monaten“, so Ronald Baumhöfer, Key-Account Manager Plastic bei Oerlikon Balzers.

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