08.01.2014

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Nordson Xaloy: Twinshot-Technologie als Nachrüstsatz

Ein patentierter Nachrüstsatz von Nordson XALOY für Einschnecken-/Einzylinderanlagen soll Kosteneinsparungen und Vielseitigkeit beim Zwei-Komponenten-Spritzgießen bieten und dabei erheblich preiswerter als komplexere Koinjektions-Spritzgießsysteme mit separaten Spritzeinheiten sein.

Unter dem Namen "Twinshot" ersetzt das System laut Anbieter eine herkömmliche Schnecke und einen herkömmlichen Zylinder mit entsprechenden Komponenten, die darauf ausgelegt sind, ein Zwei-Komponenten-Bauteil in einem einzigen Spritzgießzyklus mit einer einzigen Schnecke, einem einzigen Schuss und einem einzigen Plastifiziervorgang herzustellen. Das System ist demzufolge als Option bei neuen Spritzgießmaschinen und als Nachrüstsatz verfügbar, der in einem oder zwei Tagen installiert werden könne. Das Twinshot-System ist auf einfache "A-B-A"-Sandwichstrukturen beschränkt und kann nicht für Heißkanal-Spritzgießen oder in Maschinen mit L/D-Verhältnissen von weniger als 20:1 verwendet werden, soll aber im Rahmen dieser Einschränkungen ein breites Spektrum an Granulat- und Farbkombinationen verarbeiten und problemlos wieder zurück auf Einzelmaterial-Spritzgießen umgestellt werden können.

"Da die Kosten für Granulat typischerweise weit über die Hälfte der Herstellkosten eines Teils ausmachen, kann der Kompromiss zwischen Materialfunktion und Materialkosten durch Zwei-Komponenten-Spritzgießen optimiert werden, indem man zwei verschiedene Granulate anstelle von einem verwendet", sagte Anton Hagen, globaler Produktmanager für Schnecken und Multimaterial-Spritzgießen. "Die niedrigen Investitionskosten des Nordson XALOY Twinshot-Systems und die Leichtigkeit, mit der es nachgerüstet werden kann, machen die wirtschaftlichen Vorteile der Koinjektion für mehr Kunststoffverarbeiter zugänglich. Zusätzlich ist das System leichter zu bedienen als Koinjektionsmaschinen mit zwei Spritzeinheiten, es hat einen geringeren Platzbedarf und verbraucht weniger Energie."

Als vereinfachtes Beispiel für die Einsparungen, die mit dem Twinshot-System erzielt werden können, nannte Anton Hagen den Fall eines Seitenspiegelgehäuses, für den 5,00 Euro Material- und 1,00 Euro Energiekosten anfielen. "Mit Koinjektion kann leicht eine 15%-ige Materialkosteneinsparung erzielt werden, sodass die Granulatkosten pro Teil um 0,75 Euro sinken und die Gesamtkosten pro Teil um 12,5 % niedriger sind."

Zwei-Komponenten-Spritzgießsystem "Twinshot"
Das Twinshot-System hat zwei unabhängige Schmelzzonen und einen Zylinder mit zwei Materialeinlässen. Das Deckmaterial wird von einem herkömmlichen Trichter oder volumetrischen Dosiergerät in den ersten Einlass gegeben. Das Kernmaterial tritt über einen zweiten Einlass ein und wird über eine drehzahlgeregelte Förderschnecke in das System dosiert. Weitere Komponenten sind eine Doppelfunktions-Rückstromsperre und eine "Eliminator"-Düsenspitze. Die Schichtdicken werden von der Drehzahl der Primärschnecke und der Förderschnecke bestimmt.

Das Formwerkzeug wird mit einem einzigen Schuss gefüllt. Im Allgemeinen werden die zwei Materialien nacheinander durch die gleiche Öffnung (bzw. die gleichen Öffnungen) gespritzt, was in gewissem Ausmaß auch gleichzeitig erfolgt. Das Deckmaterial kühlt sich an den Wänden des Formwerkzeugs ab, während das zweite geschmolzene Material den Kern füllt. Im Ergebnis entsteht eine dreilagige Sandwich-Struktur A-B-A, bei der B, also der Kern, vollständig von A umschlossen ist. Das Kern-Deckschicht-Verhältnis hängt von der relativen Viskosität der Materialien sowie von der Bauteilgeometrie ab. Wenn Formwerkzeuge mit mehreren Kavitäten verwendet werden, ist laut Anbieter eine ausgewogene Füllung eine notwendige Voraussetzung für den optimalen Einsatz des Twinshot-Systems. Idealerweise sollte die Schmelzefront alle Oberflächen der Kavität gleichzeitig erreichen.

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