Kunststoff-Umspritzen Verfahrensintegration erschließt Rationalisierungspotenzial bei Hybridteilen

Redakteur: Josef-Martin Kraus

Bei der Fertigung von Hybridteilen gibt es ein hohes Rationalisierungspotenzial. So lassen sich beim Stanzen und Kunststoffumspritzen von Metallteilen gleich mehrere Verfahrensschritte in einen Prozess integrieren und automatisieren. Dazu werden vorgestanzte Metallteile direkt von der Rolle verarbeitet.

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Die Produktion dieser Clips zeigt beispielhaft, dass mehrere Verfahrensschritte bei Reel-Anwendungen effizient zu einem Prozess zusammengefasst werden können. Bild: Arburg
Die Produktion dieser Clips zeigt beispielhaft, dass mehrere Verfahrensschritte bei Reel-Anwendungen effizient zu einem Prozess zusammengefasst werden können. Bild: Arburg
( Archiv: Vogel Business Media )

Durch Integration von Bearbeitungsschritten lassen sich komplette Wertschöpfungsfolgen in automatisierten Fertigungsanlagen bündeln. Dadurch kann sehr wirtschaftlich produziert werden. Dabei bleibt die Bauteilqualität hoch. Sie kann sogar gesteigert werden.

Kunststoff-Umspritzen von Metallteilen ermöglicht komplexe High-End-Produkte

So ermöglicht die Leistungsfähigkeit solcher Anlagen die Herstellung komplexer High-End-Formteile – auch bei zusätzlicher Funktionsintegration. Das demonstriert die Fertigungszelle, bei der eine Spritzgießmaschine der Bauart Allrounder 275 V mit fester vertikaler Schießeinheit sowie 250 kN Schließkraft Einlegeteile umspritzt.

Das Edelstahlband kommt von Thyssen-Krupp Nirosta. Ein Horizontalwickler mit Bandabzug wickelt das Edelstahlband mit den vorgestanzten Teilen von der Rolle ab. Um beim Rollenwechsel einen Anlagenstillstand zu vermeiden, wird das Ende des abgewickelten Bands an den Anfang des nächsten geschweißt. Eine sogenannte Schlaufensteuerung wirkt dabei als Puffer.

Spritzgießwerkzeug mit vier Funktionen

Das vorgestanzte Band mit den Clip-Rohlingen wird der Spritzgießmaschine automatisch zugeführt. Dort kommt es zum Umspritzen der Teile. In einem zweiten Schritt werden die fertigen Clips mit Kunststoffgriff komplett vom restlichen Band getrennt. Dabei finden das Trennen des Fertigteils und das Umspritzen des Folgeclips gleichzeitig statt. Die fertigen Teile verlassen die Maschine über eine im Werkzeug integrierte Rutsche und fallen auf ein Förderband, das die Clips der weiteren Verwendung zuführt.

Das Spritzgießwerkzeug integriert vier Funktionen: den Vorschub für den Stanzbandtransport, der über die Maschinensteuerung Selogica gesteuert wird. Zum Trennen des Fertigteils vom Band ist ein Schneidwerkzeug integriert. Außerdem gibt es einen Kanal zum Ausschleusen der umspritzten Teile. In einem letzten Prozessschritt stanzt das Werkzeug das Restband in kleine Stücke. Die Maschinensteuerung kommuniziert mit den Einzelkomponenten über Standard-Schnittstellen.

Fertigungszelle zum Kunststoff-Umspritzen erfordert nur geringe Investitionen

Kennzeichnend für diese Fertigungszelle sind die niedrigeren Investitionskosten und die kompaktere Bauweise im Vergleich zu herkömmlichen Reel-to-Reel-Anlagen. So kann auf eine zweite Haspel verzichtet werden: Statt den Rest des Stanzbands wieder auf einer Rolle zu sammeln, wird es direkt am Werkzeug zerkleinert und dem Recycling zugeführt.

Oliver Giesen, Abteilungsleiter Projekte bei Arburg, sieht in der Verfahrensintegration zur Herstellung von Hybridteilen große Möglichkeiten zur Steigerung der Wertschöpfung: „Durch die Zusammenfassung mehrerer Produktionsschritte kann die Wertschöpfung beim Kunden durch neue Anwendungsgebiete für die Kunststoffverarbeitung nachhaltig verbessert werden.“

Die Plastifizier- und Einspritzeinheit der Spritzgießmaschine ist mit einer 15-mm-Schnecke ausgestattet. Das maximale Schussgewicht liegt bei 16 g Polystyrol. Der komplette Clip hat ein Gewicht von 1,6 g, wobei der Kunststoffgriff 0,9 g wiegt. Die Zykluszeit für das Umspritzen liegt bei 30 s.

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