Kunststoffschäume lassen sich mit dem klassischen Spritzgussverfahren auf zwei Weisen herstellen, am einfachsten auf die chemische. Dabei werden Treibmittel in die Kunststoffmasse gerührt, die durch chemische Reaktion einen Schaum erzeugen. Allerdings ist die Gewichtsersparnis gering, und es besteht das Risiko, aggressive Substanzen zu erzeugen. Die Industrie bevorzugt daher das so genannte physikalische Verfahren, bei dem ein Treibgas wie Kohlendioxid, auch Treibfluid genannt, in die Plastikmasse geblasen wird. Zwar ist dieses Verfahren schonender und effektiver, es ist aber auch teurer, sagt Sasan Habibi-Naini vom Institut für Kunststoffverarbeitung: "Es sind in der Regel Sondermaschinen notwendig. Wir wollten nun konventionelle Maschinentechnik verwenden, wie sie viele Verarbeiter bei sich in der Produktion haben."
Der Aachener Prozess unterscheidet sich nur in wenigen, aber wichtigen Details vom herkömmlichen Spritzguss. Das Kunststoffgranulat wird in einen Zylinder gefüllt, in dem sich eine schneckenförmige Spindel dreht. Sie verdichtet die Masse und fördert sie an die Spitze der Maschine. Dort drückt die Spindel den Kunststoff in eine Begasungsdüse, die Besonderheit des Aachener Verfahrens. Die flüssige Masse wird durch einen stromlinienförmigen Einsatz in der Mitte der Düse an die Außenwände gepresst und fließt hier an so genannten Sintermetallen vorbei, durch die das Gas in den Kunststoff gepresst wird. "Diese Sintermetallhülsen sind aus Stahl, aber sie sind porös", erläutert Habibi-Naini. "Somit kann das Treibfluid - CO2 oder Stickstoff - durch die Sintermetallhülse dosiert werden. Damit erreichen wir bei sehr großer Oberfläche und kleinem Volumen eine großflächige Einbringung des Treibfluids." Nachdem der Kunststoff auf diese Weise mit Gasbläschen angefüllt wurde, strömt er an mehreren, versetzt angeordneten Metallstreben vorbei. Sie verrühren die Masse regelrecht, sodass sich die Gasbläschen gleichmäßig verteilen. Dann erst gelangt der Schaum in das Werkstück. Der fertige Kunststoff hat schließlich überall die gleiche Festigkeit.
Ein wichtiger Vorteil der Maschine, so Habibi-Naini, sei, dass die Begasungsdüse der Spritzgussmaschine jederzeit abmontiert werden kann. Dadurch könne der Hersteller dieselbe Maschine für die Produktion unterschiedlicher Kunststoffteile einsetzen. In den vergangenen zwei Jahren testeten die Aachener Kunststofftechniker ihr neues Verfahren ausgiebig, nun soll es versuchsweise in einem Zulieferbetrieb der Automobilindustrie zum Einsatz kommen.
[Quelle: Sönke Gäthke]
Der Aachener Prozess unterscheidet sich nur in wenigen, aber wichtigen Details vom herkömmlichen Spritzguss. Das Kunststoffgranulat wird in einen Zylinder gefüllt, in dem sich eine schneckenförmige Spindel dreht. Sie verdichtet die Masse und fördert sie an die Spitze der Maschine. Dort drückt die Spindel den Kunststoff in eine Begasungsdüse, die Besonderheit des Aachener Verfahrens. Die flüssige Masse wird durch einen stromlinienförmigen Einsatz in der Mitte der Düse an die Außenwände gepresst und fließt hier an so genannten Sintermetallen vorbei, durch die das Gas in den Kunststoff gepresst wird. "Diese Sintermetallhülsen sind aus Stahl, aber sie sind porös", erläutert Habibi-Naini. "Somit kann das Treibfluid - CO2 oder Stickstoff - durch die Sintermetallhülse dosiert werden. Damit erreichen wir bei sehr großer Oberfläche und kleinem Volumen eine großflächige Einbringung des Treibfluids." Nachdem der Kunststoff auf diese Weise mit Gasbläschen angefüllt wurde, strömt er an mehreren, versetzt angeordneten Metallstreben vorbei. Sie verrühren die Masse regelrecht, sodass sich die Gasbläschen gleichmäßig verteilen. Dann erst gelangt der Schaum in das Werkstück. Der fertige Kunststoff hat schließlich überall die gleiche Festigkeit.
Ein wichtiger Vorteil der Maschine, so Habibi-Naini, sei, dass die Begasungsdüse der Spritzgussmaschine jederzeit abmontiert werden kann. Dadurch könne der Hersteller dieselbe Maschine für die Produktion unterschiedlicher Kunststoffteile einsetzen. In den vergangenen zwei Jahren testeten die Aachener Kunststofftechniker ihr neues Verfahren ausgiebig, nun soll es versuchsweise in einem Zulieferbetrieb der Automobilindustrie zum Einsatz kommen.
[Quelle: Sönke Gäthke]