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.
