Presse

Stabilität trotz stetem Wechsel

02.09.2015
– KH Foliotec setzt bei der IML-Fertigung auf die APC-Funktion von KraussMaffei
– Herstellung anspruchsvoller Interieurbauteile für Automotive
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(München, 2. September 2015) Prozessstabilität – ein Wort, das konstante Qualität und wenig Ausschuss signalisiert. Die neue Maschinenfunktion Adaptive Process Control (APC) von KraussMaffei bewirkt diese Stabilität gerade auch bei permanenten Wechsel. Der Kunde KH Foliotec setzt APC bei der Fertigung von hochwertigen Interieur-Bauteilen mit In-Mold-Labelling-Dekorierung (IML) ein.

Man könnte meinen, dass der Spritzgießprozess besonders zuverlässig und stabil funktioniert, wenn die optimalen Maschinenparameter gefunden sind und danach nicht mehr verändert werden. Doch auf die Qualität der produzierten Teile wirkt eine Vielzahl von Faktoren ein. Maschinen- und werkzeugseitig sind Temperaturen und Bewegungen zu nennen, beim Material können es Viskositätsschwankungen zwischen einzelnen Chargen sein, unterschiedliche Beimengungen an Rezyklat oder der Feuchtegehalt des Granulats. Besonders gravierend sind Unterbrechungen im Produktionszyklus. Die Schmelze verbleibt dann länger in der Maschine als üblich und wird in der Regel dünnflüssiger. Die eingestellten Maschinenparameter stimmen nicht mehr, denn die Kavität füllt sich leichter – und wird letztlich überfüllt. Das Resultat: Ein zu hohes Teilegewicht und Abweichungen in der Maßhaltigkeit.

Die Maschinenfunktion APC von KraussMaffei gleicht diese Schwankungen im Spritzgießprozess aus, indem über eine Online-Messung der Schmelzeviskosität der Umschaltzeitpunkt zwischen Druck und Nachdruck an jeden einzelnen Schuss angepasst, also ständig verändert wird.

Optimale Produktqualität nach Wiederanfahren

Die KH Foliotec GmbH mit Sitz im oberfränkischen Sparneck fertigt für die Automobilbranche anspruchsvolle Oberflächen-Teile im In-Mold-Labelling-Verfahren und hat alle notwendigen KraussMaffei-Maschinen mit APC nachgerüstet. Die Installation von APC erfolgte schnell und reibungslos, die Produktion wurde in keinerlei Weise beeinträchtigt. Auf einer KraussMaffei CXZ 500-2000/750 entsteht nun eine Zweikomponenten-Radio-Bedienblende in einem 1+1-Spritzgießwerkzeug. Zunächst wird die grautransparente PC-Komponente für das Display gespritzt, das Werkzeug dreht sich, und im zweiten Schritt folgt in der einen Kavität schwarzes PC-ABS für den Gehäusekörper, während in der anderen schon das nächste Display gefüllt wird. Alles vollzieht sich im Rücken einer ins Werkzeug eingelegten schwarz dekorierten PC-Folie mit Kratzfestbeschichtung. Ihre glasartige Oberfläche macht es nötig, das Werkzeug pro Schicht mehrfach zu reinigen, um Partikel zu entfernen. Diese Unterbrechungen im Produktionsablauf und der dadurch nötige Ausgleich von Schwankungen stellen ein ideales Anwendungsgebiet für APC dar, um nach dem Anfahren sofort wieder optimale Produktqualität zu erreichen. Gegenüber dem Betrieb mit einem festen Umschaltpunkt wurden bei aktiviertem APC die Standardabweichungen der Formteilmassen (über 24 Stunden Laufzeit) von 0,16 Gramm auf 0,03 Gramm gesenkt und laut Daniel Müller, Bereichsleitung Spritzerei bei KH Foliotec, reduzierte sich dadurch die Verwurfrate in der Serienproduktion deutlich.

Er weist zudem auf eine weitere Besonderheit der IML-Fertigung hin, die sich bei der Temperatursteuerung des Prozesses zeigt: Fährt man das Werkzeug beispielsweise mit 60 Grad Betriebstemperatur und legt eine IML-Folie ein, so bildet diese einen Isolator, sprich auf ihrer Rückseite ist es kälter. Trifft der heiße Kunststoff dort auf, härtet er schneller aus als gewünscht, was die Verzugsneigung im fertigen Kunststoffteil verstärken kann. Eine Möglichkeit wäre, die Werkzeugtemperatur zu erhöhen. Dies jedoch möchte man bei IML-Anwendungen vermeiden, denn je mehr die Folie im Werkzeug erhitzt wird, desto fließfähiger wird auch die im Siebdruck rückseitig aufgebrachte Farbschicht. Im Anspritzbereich kann das dazu führen, dass der einströmende Kunststoff einen Teil der Farbe abspült und es zu kreisförmigen Auswaschungen kommt. Mit APC lässt sich die Verzugsneigung des Teiles regulieren, ohne die Werkzeugtemperatur erhöhen zu müssen.

Ausschussrate deutlich gesenkt

Aufgrund der komplexen Wertschöpfungskette zahlt sich die Investition für APC in der IML-Fertigung besonders aus. Der Wertschöpfungsanteil an IML-Teilen beträgt für das Bedrucken und das miteinander kombinierte Verformen und Stanzen jeweils etwa 25 Prozent. Bei beiden Produktionsschritten liegt die übliche Ausschussrate im niedrigen einstelligen Bereich. Der folgende Spritzgießvorgang liefert die fehlenden 50 Prozent der Wertschöpfung, birgt aber gleichzeitig die höchsten Risiken für das Gesamtteil, denn bei Schwarz-Hochglanz-Optiken kann die Ausschussrate bis zu 30 Prozent erreichen. Bei jedem fehlerhaften IML-Bauteil, dessen Wert mitunter mehr als zehn Euro beträgt, wird also auch die vorher im Drucken und Verformen geleistete Wertschöpfung vernichtet. Hersteller von hochwertigen IML-Bauteilen haben somit ein besonders hohes Interesse daran, den Spritzgießprozess stabil zu halten.

Mit APC wird der Einrichter an die Maschine nicht überflüssig, sondern erhält wertvolle Unterstützung. Sebastian Huss, Prozessoptimierer bei KH Foliotec: „APC hilft, die Fehlerquellen zu reduzieren und dadurch eine bessere Teilequalität zu erzielen.“

Mehr über KH Foliotec

KH Foliotec mit Sitz in Sparneck / Nordbayern ist ein Spezialist für In Mold Labelling und fertigt mit rund 350 Mitarbeitern hochwertige Bauteile für den Autoinnenraum. Das Unternehmen ist Teil der KH-Gruppe, die mit 1700 Mitarbeitern an fünf Standorten in Deutschland, Tschechien, China und Mexiko produziert.

www.kh-foliotec.de

 
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