Spritzgießcompoundieren
Der Spritzgieß-Compounder ist ein exzellentes Beispiel für die Anwendung neuester Technologien und Verfahren bei der Neuen Materialien Bayreuth GmbH. Er vereint ein materialschonendes Compoundieren auf einem Doppelschneckenextruder mit der direkten Weiterverarbeitung der Schmelze durch ein Spritzgießaggregat. Somit lassen sich insbesondere faserverstärkte und hochgefüllte Kunststoffe in erster Wärme und somit energetisch effizient und qualitativ hochwertig direkt zu Formteilen verarbeiten.
Folglich bietet diese Verfahrenstechnik gegenüber dem konventionellen Spritzgießen beträchtliche Vorteile hinsichtlich verbesserter Materialeigenschaften, innovativer Materialkombinationen und größerem Wertschöpfungspotenzial, wobei folgende Vorteile konkret umgesetzt werden können:
- Herstellung langfaserverstärkter Spritzgießartikel durch die Einarbeitung von Endlosfasern direkt in die Polymerschmelze
- Einsparung von Compoundierkosten gegenüber dem fertigen Compound von bis 0,3 bis 1,0 €/kg durch die Verarbeitung von kostengünstigen Einzelkomponenten
- Materialschonendere Aufbereitung, da ein zweites Aufschmelzen entfällt
- Verwendung von individuellen und maßgeschneiderten Rezepturen
- Aufbereitung und Verarbeitung von pulverförmigen Füllstoffen bis zu einem Gewichtsanteil von 80 %.
Darüber hinaus ermöglicht die geschlossene Prozessführung insbesondere den Einsatz oxidations- und verarbeitungsempfindlicher Materialien.
perfekte Kombination aus Spritzgießen und Compoundieren
Der Spritzgieß-Compounder (injection molding compounder IMC) ist eine Spritzgießmaschine, bei der die bekannte Spritzeinheit durch einen gleichsinnig drehenden Zweischneckenextruder mit Kolbenspritzaggregat ersetzt wird. Das Verfahren stellt eine Kombination aus Spritzgießen und Compoundieren dar. Die Direktverarbeitung auf dem Doppelschneckenextruder sichert technische und wirtschaftliche Leistungsvorteile.
Leistungen der Neuen Materialien Bayreuth
Rund um den Spritzgießcompounder bietet die Neue Materialien Bayreuth GmbH in Kooperation mit dem Lehrstuhl für Polymere Werkstoffe der Universität Bayreuth folgende Leistungen an:
- Maßgeschneiderte Direktcompoundierung sowie kundenspezifisches Materialscreening von bis zu 5 Komponenten auf dem 2000 kN Krauss-Maffei Spritzgießcompounder im Technikum der Neuen Materialien Bayreuth GmbH:
- Langfaserverstärkte Thermoplaste
- Funktionelle Additive
- Polymerlegierungen und Polymerblends
- Polymere mit hohen anorganischen Füllstoffanteilen
- Durchführung und wissenschaftlich-technische Begleitung von Werkzeugabmusterungen
- Umfangreiche Bauteil- und Werkstoffcharakterisierung:
- Analyse der Faserlängenverteilung und der Faserorientierung im Bauteil
- Bestimmung der mechanischen Eigenschaften faserverstärkter Formteile bei quasi-statischer Ermüdung und Impactbelastung.
Verbesserung der Eigenschaften von spritzgegossenen teilen
Durch die Verarbeitung von Kurzglasfaser- oder Langglasfasergranulat ist es möglich, die mechanischen Einsatzgrenzen von spritzgegossenen Bauteilen erheblich zu verbessern.
Bei der Herstellung von langfaserverstärkten Thermoplasten (LFT) können bis zu 50 Gew.-% Endlosfasern der Schmelze kurz vor dem Düsenaustritt zugeführt werden. Bei optimalen Verarbeitungsbedingungen und geeignetem Werkzeug können im Formteil bis zu 1,5 mal längere Fasern im Vergleich zu Stäbchengranulaten gefunden werden. Das schlägt sich einerseits in erhöhten quasistatischen mechanischen Kennwerten nieder und verspricht weitergehend exzellente Ermüdungseigenschaften der Bauteile besonders unter Temperatur- und Medieneinfluss. Außerdem ermöglicht die gute Dispergierleistung des Zweischneckenextruders und die Formgebung in erster Wärme, dass funktionelle Additive (wie beispielsweise Russ) bereits bei relativ geringen Anteilen die Antistatik oder die Leitfähigkeit der Formteile verbessern.
Die Extruderschnecken und der Zylinder lassen sich dabei durch ihr modulares Aufbaukonzept an nahezu jegliche Plastifizieraufgabe individuell anpassen.
