Der Beitrag stammt von der Novoplan GmbH, Aalen
Inhaltsverzeichnis
1. Oberflächen gezielt nutzen
2. Auswerfer mit Chemisch- Nickel-Schicht
3. Tipp: Chemisch-Nickel-Bornit-Schicht
4. Anforderungen an Auswerfer
Die Kunststoffbranche, insbesondere das Kunststoffspritzgießen, ist einer der Wachstumsmärkte in der verarbeitenden Industrie. Der Spritzgießwerkzeugbau spielt hier eine tragende Rolle, da es entscheidende Wirtschaftlichkeitsparameter wie Fertigungskosten, Teilequalität und Prozessstabilität bei der Herstellung von hochfunktionalen und komplexen Kunststoffteilen, beispielsweise für die Automobilindustrie, entscheidend mitbestimmt.
Kosten- und Leistungsdruck im Wettbewerb der Formen- und Werkzeugbauer für die Kunststoff verarbeitende Industrie nehmen stetig zu. Um sich zu differenzieren und auch künftig erfolgreich zu sein, müssen sie alle Ressourcen für das optimale Spritzgießwerkzeug ausschöpfen.
Dazu gehört insbesondere eine ganzheitliche und vorausschauende Konstruktion, die alle Funktionseinheiten des Werkzeugs einschließt:
- Formplatten und Einsätze
- Angusssystem
- Auswerfersystem
- Formgestell
- Temperiersystem.
Oberflächen gezielt nutzen
Schon länger ist die gezielte Nutzung funktioneller Oberflächenschichten ein wichtiger Faktor für die verschiedenen Elemente eines Spritzgießwerkzeuges. Komplexe und oft gegensätzliche Anforderungen wie hohe Wärmeleitfähigkeit, geringes Gewicht, schnelle und einfache Bearbeitbarkeit, hohe Korrosions- und Verschleißfestigkeit bei möglichst geringen Kosten lassen sich ohne gezielte Vorauswahl gewünschter Oberflächeneigenschaften durch spezielle Beschichtungen heute kaum mehr realisieren.
Die funktionellen Chemisch-Nickel-Schichten von Novoplan bieten hier optimale Lösungen für diese komplexen Anforderungen. Die wichtigsten sind:
- konturengetreue Abscheidung
- Verschleiß- und Korrosionsschutz
- sichere Entformbarkeit
- Glanzgrad
- Reibungsminderung und
- Schmiermittelfreiheit.
Auswerfer mit Chemisch- Nickel-Schicht
Durch die getrennte Betrachtung der Anforderungen an die Eigenschaften von Oberfläche und Grundwerkstoff bieten sich bei der Konstruktion von Auswerfersystemen kostengünstige Kombinationen, die sich sehr vorteilhaft auf die Gestehungskosten und die im Lebenszyklus des Werkzeuges anfallenden weiteren Kosten (beispielsweise für Lagerung, Instandhaltung oder Wiederinbetriebnahme) auswirken. Vom Auswerfersystem wird insbesondere gefordert:
- ausreichende Festigkeit und Zähigkeit des Werkstoffes
- antiadhäsive Oberfläche mit niedrigem Reibungskoeffizient
- Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit und
- Spritztgießproduktion ohne Einsatz von Schmiermitteln.
Es lassen sich also in Bearbeitung und Anschaffung kostengünstige Stahllegierungen verwenden, die die geforderte Festigkeit, Zähigkeit und Wärmeleitfähigkeit aufweisen und durch gezieltes Aufbringen der entsprechenden Chemisch-Nickel-Schichten die gewünschte Verschleiß- und Korrosionssbeständigkeit inklusive eines geringen Reibungskoeffizienten erreichen.
Tipp: Chemisch-Nickel-Bornit-Schicht
Novoplan empfiehlt für alle Bestandteile des Auswerfersystems eine Chemisch-Nickel-Bornit (CNB)-Beschichtung. CNB-Schichten werden aus wässrigen Lösungen bei maximal 90 °C abgeschieden, wie alle Chemisch-Nickel-Schichten völlig planparallel, ohne Kantenaufbau und ohne Einebnung von Strukturen. Dabei können auch sehr dünne Auswerferstifte gezielt auf Passmaß beschichtet und Hülsenauswerfer problemlos auch innen beschichtet werden.
CNB-Schichten haben sehr gute Notlaufeigenschaften (kein Fressen Metall auf Metall), einen sehr geringen Reibwert und sind bis 600 °C dauereinsatzfähig. Durch eine Wärmebehandlung kann die Schichthärte von 45 bis 60 HRC gesteigert werden. Dadurch lassen sich die Verschleißmechanismen von vornherein planen und steuern. Durch einfaches Entschichten und erneutes Beschichten auf Passmaß können abgenutzte Werkzeuge schnell erneuert anstatt teuer ersetzt werden.
Das so beschichtete Auswerfersystem bietet folgende Vorteile:
- keine Korrosion durch Handschweiß, Wasser, Luftfeuchtigkeit und aggressiven Kunststoff
- lagerfähig ohne Konservierung
- Wiederinbetriebnahme des Werkzeugs mit geringem Anfahrausschuss
- leichtes, mehrmaliges Demontieren
- definierter Verschleißmechanismus durch Wärmebehandlung auf verschiedene Härten
- Reduzierung von Instand- haltungsarbeiten
- einsetzbar bis 600 °C
- Notlaufeigenschaften (kein Fressen von Metall auf Metall).
Das Erkennen und Nutzen des gesamten Beschichtungspotenzials für alle Funktionseinheiten des künftigen Spritzgießwerkzeugs bereits in der Planungs- und Konzeptionsphase kann deshalb einen entscheidenden Vorsprung sichern. Anwender können sich mit einem optimalen, leistungsfähigen und trotzdem kostengünstigen Spritzgießwerkzeug dem steigenden Leistungs- und Wettbewerbsdruck erfolgreich stellen.
NovoPlan GmbH
Oberflächen- und
Werkstofftechnik
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Anforderungen an Auswerfer
Zu den Funktionseinheiten eines Spritzgießwerzeugs gehören Frontplatten, Einsätze, Anguss- und Auswerfersystem, Formgestell sowie Temperiersystem. Das Auswerfersystem mus fest, zäh verschleiß- und korrosionsbeständig sein und eine antiadhäsive Oberfläche mit niedrigem Reibungskoeffizienten aufweisen. Zudem soll eine Ferigung ohne Schmiermittel möglich sein.
