Arburg: Mikro-Spritzgießmaschine für Forschungsarbeiten am IKV

Maschinenübergabe während des Kolloquiums in Aachen: Arburg-Entwicklungsleiter Dr. Eberhard Duffner (links) übergibt einen elektrischen Allrounder 270 A an Prof. Dr.-Ing. Christian Hopmann, Institutsleiter des IKV. (Foto: TEMA/IKV) / Machine handover during the Colloquium in Aachen: Arburg Head of Development Dr. Eberhard Duffner (left) presents an electric Allrounder 270 A to Prof. Dr. Christian Hopmann, Head of the IKV. (Photo: TEMA/IKV)

Ein für das Mikro-Spritzgießen ausgelegter elektrischer Allrounder 270 A kann z. B. 3,6 mg schwere Mikro-Klemmrahmen fertigen. (Foto: Arburg) / An electric ALLROUNDER 270 A configured for micro injection moulding can produce e.g. 3.6 mg micro clamping frames. (Photo: Arburg)

•    Maschinenübergabe zum 27. Internationalen Kolloquium Kunststofftechnik 2014
•    Mikrospritzgießen mit „Inverser Schnecke“
•    Enge Kooperation zwischen Arburg und Institut für Kunststoffverarbeitung (IKV) in Aachen

Zum 27. Internationalen Kolloquium Kunststofftechnik nahm das Institut für Kunststoffverarbeitung (IKV) in Industrie und Handwerk an der RWTH Aachen im März 2014 eine neue elektrische Spritzgießmaschine des Typs Allrounder 270 A von Arburg in Betrieb. Kernstück dieser Anlage ist ein Mikrospritzgieß-aggregat, dessen Plastifizierzylinder gemeinsam von Arburg und dem IKV entwickelt wurde.

Die neuartige Plastifizierung, die sogenannte „Inverse Schnecke“, zeichnet sich durch ihre besondere Geometrie aus. Im Gegensatz zu konventionellen Dreizonen-Schnecken sind die zum Plastifizieren und Aufschmelzen notwendigen Schneckengänge in den Zylinder eingearbeitet.

Mikro-Spritzgießmaschine mit neuer Plastifizierung

Im Inneren rotiert ein Kolben, der die notwendige Relativbewegung erzeugt. Da die auf den Kolben wirkenden Kräfte in Vergleich zu Plastifizierschnecken geringer sind, kann das Plastifiziersystem insgesamt deutlich kleiner ausgelegt werden und ist so für den Einsatz im Mikrospritzgießen prädestiniert.

Neben einer reduzierten Verweilzeit der Schmelze im Plastifizierzylinder lässt sich durch den geringeren Kolbendurchmesser auch der Einspritzvorgang besser kontrollieren. Dadurch können Masseschwankungen reduziert und die Wiederholgenauigkeit des Spritzgießzyklus entscheidend verbessert werden. Dies wirkt sich positiv auf die erreichbare Bauteilqualität aus.

Einfluss der Geometrie erforscht und optimiert

Dass das Verfahren funktioniert, wurde durch umfangreiche gemeinsame Studien von Arburg und IKV nachgewiesen. Dabei wurde vor allem der Geometrieeinfluss auf die erreichbare Förderrate und das Aufschmelzverhalten erforscht und so die Geometrie schrittweise optimiert. Mit dem Transfer der Geometrie auf eine handelsübliche Spritzgießmaschine soll nun der Einsatz im vollautomatischen Spritzgießzyklus gezeigt und so das Potenzial der Technologie für die Industrie demonstriert werden.

Neue Prozesstechniken gemeinsam enwickeln

„Solche gemeinsamen Projekte treiben die Entwicklung neuer Prozesstechniken voran und ermöglichen es Anlagenherstellern wie uns, unsere Kompetenz im Bereich des Spritzgießens weiter auszubauen“, erklärt Dr. Eberhard Duffner, Entwicklungsleiter des Spritzgießmaschinenherstellers Arburg, bei der Übergabe. Prof. Dr.-Ing. Christian Hopmann, Institutsleiter des IKV pflichtet ihm bei: „Gerade Entwicklungen wie diese belegen eindrucksvoll, wie wichtig die enge Kooperation zwischen universitärer Forschung und industrieller Praxis für die Wettbewerbsfähigkeit der Unternehmen ist.“