Gemeinsame neue Wege beim physikalischen Schäumen mit CO2

Bei dem The­ma physikalis­ches Schäu­men mit Kohlen­diox­id (CO2) kooperieren Linde und der Kun­st­stofftech­nik-Spezial­ist Wirth Werkzeug­bau GmbH : Gemein­sam erproben die bei­den Unternehmen unter Prax­is­be­din­gun­gen Opti­mierungs- und neue Ein­satzmöglichkeit­en des von Linde mit Koop­er­a­tionspart­nern entwick­el­ten Ver­fahrens PLASTINUM® Foam Injec­tion Mould­ing. Am 23. und 24. Sep­tem­ber wer­den die Ergeb­nisse der Koop­er­a­tion im Rah­men eines Inno­va­tion­stags bei Wirth im ober­fränkischen Helm­brechts im großtech­nis­chen Maßstab gezeigt.
Die Wirth Werkzeug­bau GmbH mit ihren rund 70 Mitar­beit­ern kon­stru­iert und fer­tigt auf rund 4.000 m² Pro­duk­tions­fläche kun­st­stofftech­nis­che Werkzeuge und For­men bis zu 40 Ton­nen. Als ein führen­der Anbi­eter in diesem Bere­ich ist das Unternehmen mit einem eige­nen Tech­nikum zudem auch ver­fahren­stech­nisch bre­it aufgestellt. Ein Schw­er­punkt liegt dabei seit 2011 auf Lösun­gen für das physikalis­che Schäu­men, die heute über 50 Prozent der bei Wirth gefer­tigten Werkzeuge ausmachen.
Das bish­er genutzte Ver­fahren auf Stick­stoff­ba­sis hat­te sich dabei zwar bewährt, war aber ins­ge­samt aufwändig und damit ger­ade für kleinere und mit­tel­große Spritz­guss­maschi­nen oft nicht wirtschaftlich. Deshalb machte sich Geschäfts­führer Wern­er Wirth auf die Suche nach ein­er leis­tungs­fähi­gen Alter­na­tive auf dem Stand der heuti­gen tech­nis­chen Möglichkeit­en. Diese sollte, so der Werkzeugspezial­ist, „kosten­ef­fizien­ter, weniger aufwändig und vor allem auch flex­i­bler sein, denn wir woll­ten unseren Kun­den kün­ftig eine Lösung für jede Mas­chine bieten“.
Als ide­ale Lösung für Wirths Anforderun­gen erwies sich das inno­v­a­tive Schäumver­fahren PLASTINUM® Foam Injec­tion Mould­ing, das beim physikalis­chen Schäu­men Kohlen­diox­id (CO2) nutzt.

Physikalisches Schäumen mit CO2 

Bei dem Ver­fahren wird getrock­netes Kun­st­stoff-Gran­u­lat bere­its vor der Zuführung in die Spritzgieß­mas­chine unter Druck mit CO2 beladen. Das Gas dif­fundiert dabei in das Gran­u­lat ein. Damit vere­int das neue Ver­fahren die ein­fache Hand­habung chemis­ch­er Schäumprozesse mit den pos­i­tiv­en Effek­ten des physikalis­chen Schäu­mens. So lassen sich erhe­bliche Mate­r­i­al- und Gewicht­seinsparun­gen erzie­len. Darüber hin­aus steigert das Ver­fahren die Pro­dukt-Qual­ität, indem es eine hohe dimen­sion­ale Sta­bil­ität und Funk­tion­al­ität der geschäumten Spritz­gussteile gewährleistet.
Ein zen­trales Ele­ment ist die Fer­ti­gungszelle PLASTINUM® Per­foamer des Sys­tem­part­ners Pro­Tec Poly­mer Pro­cess­ing GmbH. Sie macht den Pro­duk­tion­sprozess schneller und flex­i­bler, da sich das gesamte für das Mould­ing erforder­liche Prozesse­quip­ment per Plug&Play her­stellerun­ab­hängig mit jed­er Mas­chine am Markt kom­binieren und prob­lem­los in vorhan­dene Spritz­gus­san­la­gen inte­gri­eren lässt. In der aktuellen, weit­er­en­twick­el­ten Ver­sion umfasst die Zelle auch einen druck­beauf­schlagten Puffer­be­häl­ter. Der Puffer­be­häl­ter gewährleis­tet die Zwis­chen­lagerung des gas­be­lade­nen Gran­u­lats und ver­hin­dert damit, dass das CO2 aus­d­if­fundiert. Dadurch ist über den gesamten Prozess eine gle­ich­bleibend hohe Pro­duk­tqual­ität sichergestellt.

Kooperation mit Linde, KIWM und ProTec 

Im Zuge der aktuellen Koop­er­a­tion stellt Linde Wirth einen Per­foamer der neuesten Gen­er­a­tion zur Ver­fü­gung. Zusam­men mit dem Kun­st­stoff-Insti­tut Lüden­scheid (KIMW) und Pro­Tec als weit­eren Entwick­lungspart­nern wer­den das Gerät und das Ver­fahren seit­dem unter Labor- wie unter Prax­is­be­din­gun­gen getestet. Im Ergeb­nis zeigt sich, dass das Ver­fahren tat­säch­lich eine überzeu­gende Alter­na­tive zu herkömm­lichen physikalis­chen Schaumver­fahren darstellt.