Kompakter Verriegelungszylinder für den Spritzguss

Über fünf Jahre hat das Forschungs- und Entwicklungsteam beim Hydraulikzylinder-Spezialisten AHP Merkle aus dem südbadischen Gottenheim an der neuen Eigenentwicklung getüftelt. Und dabei unzählige Tests im hauseigenen Testlabor absolviert sowie zuletzt die Prototypen zusammen mit Kunden in Spritzgusswerkzeugen unter realen Bedingungen getestet. Jetzt ist er verfügbar. Die Rede ist von dem neuen Verriegelungszylinder, den die Ingenieure speziell für den Spritzguss entwickelt haben. Für diesen Einsatz bietet er interessante Vorteile und neue Möglichkeiten, insbesondere dann, wenn ein Durchbruch erzeugt werden soll.

Abhängig von der zu spritzenden Artikelgeometrie kann es notwendig sein, einen Durchbruch oder Hinterschnitt zu erzeugen. Die Anwendung erfordert also, einen beweglichen Kern oder Schieber in der Kavität zu halten. Beim Einspritzen des Kunststoffs entstehen sehr hohe Drücke, die dann auf den Kern wirken. Um diesen auf Position zu halten, sind wiederum große Haltekräfte erforderlich, die normalerweise durch große Zylinder oder durch zusätzliche, interne Verriegelungen geleistet werden. Eleganter ist es, mit einem wesentlich kleineren Verriegelungszylinder zu arbeiten. Durch seine besondere Bauart mit mechanischem Formschluss kann dieser ein Vielfaches an Kraft gegenhalten wie herkömmliche Zylinder seiner Größe. Die Vorteile liegen auf der Hand: Es muss nur ein kleiner Zylinder bewegt und dieser kann platzsparend in der Form verbaut werden.

Die Auslegung eines Verriegelungszylinders ist nicht ganz trivial. Die Kräfte wollen genau berechnet und ausbalanciert werden, denn sobald die Haltekraft des Zylinders nicht ausreicht, entsteht anstatt eines Durchbruchs eine sogenannte Schwimmhaut. Wichtig ist also, dass die Dimensionierung stimmt. Um die Auslegung des Zylinders zu bestimmen, muss der Konstrukteur die Größe der projizierten Kernfläche kennen und wissen mit wie viel Druck (bar) der Kunststoff eingespritzt wird.

Die Feinjustierung an der Form erfolgt dann mit einem recht simplen Hilfsmittel, dem sogenannten Schichtblech. Zunächst führt man Probespritzungen durch und misst, wie viel der Kern zurückgedrückt wird. Dieser Abstand ist wichtig, um die Verformbarkeit des Metalls mit Hilfe des Schichtblechs auszugleichen. Durch Abziehen der einzelnen Schichten kann der Zylinder in 0,05-Millimeter-Schritten an die Form angepasst werden. „Das Einfahren des Werkzeugs ist zwar aufwendiger, aber als Ergebnis liegt unseren Kunden ein Fertigungsteil vor, das nicht nachbearbeitet werden muss. Der Artikel fällt fertig aus der Spritzgießmaschine. Zuverlässig und mit 100 Prozent Qualität“, davon ist Philipp Santen, der bei AHP Merkle in der Forschung arbeitet, überzeugt. Und Geschäftsführer Christen Merkle ergänzt: „Da wir alle Komponenten bei uns im Hause fertigen, lediglich die Wärmebehandlung erfolgt außer Haus, können wir sicher sein, dass unsere Verriegelungszylinder zuverlässig arbeiten. Erst mit dieser Gewissheit haben wir den neuen Zylinder auf dem Markt eingeführt.“ aru