Es geht auch ohne Schnecke / Mikrospritzgiessen mit Ultraschall

TopCoat bedruckt und lackiert die ersten Teile aus dem Weltneuen USM-Ultraschallherstellprozess.

Mikrospritzgießen mit Ultraschall ermöglicht Anwendungen im Bereich von Klein- und Mikroteilen, die bislang undenkbar waren! Bart Kooijmans, Promolding BV

Im Ultraschall-Spritzgießen lassen sich Mikroteile ohne klassische Plastifiziereinheit aus Standardgranulat erzeugen

Spritzgießen ohne Schnecke und ohne Heißkanal? Ohne Ausschuss beim Farb- oder Materialwechsel? Ohne Druck und Wärme und anstelle dessen die Amplitude der Sonotrode als wichtigster Prozessparameter? Die vom spanischen Technologieunternehmen Ultrasion entwickelte ersteUltraschall-Spritzgießmaschine (Sonorus-Maschine) der Welt ist von Promolding in Den Haag auf neue Werkstoffe und optimierte Prozesse getestet worden. Sie erschließt jetzt neue Anwendungen für Klein- und Mikroteile im Rahmen des europäischen FP7 Verbundforschungsprojekts Sono”R”us. Die Validierung der Sonorus-Maschine in industrieller Umgebung bei Promolding war die letzte Phase vor deren Markteinführung.

Die 530 kg schwere, vollelektronische Maschine begnügt sich im Verbrauch mit maximal 1 kW, dem Bruchteil dessen, was eine gängige Spritzgießmaschine benötigt. Der Unterschied zur Inbetriebnahme einer konventionellen Spritzgießmaschine ist immens, denn die Installation der Ultraschall-Maschine in Den Haag war ein echtes Plug-and-Play.

Ein Stempel, der mit dem Ultraschallgenerator verbunden ist, kompaktiert die Granulatkörner in der Plastifizierkammer, regt sie ohne Scherung zur Plastifizierung an und drückt die Schmelze mit bis zu 300 bar über einen kleinen Anschnitt in die Kavität. Aufgrund des Plastifizierprinzips mit Ultraschall liegt weniger Druck an als bei konventionellen Maschinen. Aus diesem Grunde erweist sich die Sonorus-Maschine als besonders geeignet für das vorsichtige Überspritzen von zerbrechlichen Bauteilen, wie elektronischen Komponenten, was meist von Reel-to-Reel (Rolle-zu-Rolle) erfolgt oder für das Spritzgießen von Mikrofluidik-Lab-on-Chip-Systemen. Der größten Herausforderung, der Herstellung von Produkten, die sich mit konventionellem Spritzgießen gar nicht fertigen lassen, kommt diese Sonorus-Maschine damit einen Schritt näher.

Spritzgießen mit Ultraschall bietet bestimmte Vorteile gegenüber dem konventionellen Verfahren.

Alle klassischen Konzepte beim (Mikro-)Spritzgießen setzen auf eine konventionelle Schneckenplastifizierung. Und dabei fallen viele Anwendungen weg. Das Absorbieren der Ultraschallvibration erhöht die Fließfähigkeit von Kunststoffschmelzen im Vergleich zum konventionellen Spritzgießen. Daher ist die Herstellung komplexer Strukturen und dünnwandiger Produkte sowie das Abbilden feiner Strukturen möglich. Auch bei thermisch instabilen oder besonders scherempfindlichen Kunststoffen sieht Promolding die Überlegenheit der Sonorus-Maschine, weil die Plastifizierungszeit mit etwa einer Sekunde sehr kurz ist.

Farb- und Materialwechsel verlaufen völlig ohne Ausschuss. Das ist ein ganz großer Vorteil bei der Verarbeitung von Spezialkunststoffen, die nur in kleinen Chargen oder im Labormaßstab verfügbar sind, denn bei einer konventionellen Schneckenplastifizierung würde viel Material verloren gehen. Das wirkt sich natürlich auch positiv auf die Kosten bei hochpreisigen Materialien wie Fluorkunststoffen, PEEK, oder LCP (FKP) aus. Außerdem reduziert sich das Gewicht des Angusses bis zu 60 Prozent im Vergleich zum konventionellen Spritzgießen.

Promolding sieht großes Potenzial für den Einsatz der Sonorus-Maschine bei der Verarbeitung von Medizintechnikprodukten, elektronischen Bauteilen sowie mechatronischen Systemen und Bauteilen für die Automobilindustrie, wo konventionelle Techniken zu kompliziert sind oder erst gar nicht zur Verfügung stehen. Eine Zertifizierung für den Einsatz in der Medizintechnik erscheint zwar nicht problematisch, muss aber für die Sonorus-Maschine, weil es sich um eine neue Technologie handelt, noch angegangen werden.

Dipl.-Ing. Markus Lüling, K-PROFI

Beschreibung des Unternehmens

Promolding entwirft, entwickelt, führt zur Industriereife und produziert ausgehend von Ihren Ideen erfolgreiche (Mikro-) Kunststoffprodukte. Wir verlassen dabei auch die ausgetretenen Pfade und gehen bis an die Grenzen dessen, was mit Polymeren machbar ist, um Sie erfolgreich unterstützen zu können. Aktiv forschen wir nach neuen Möglichkeiten für Polymere wie Mikrospritzgießen mit Ultraschall, elektrischer Leitfähigkeit, Verstärkung, biologischer Abbaubarkeit und Sensorintegration (strain, temperature, moist).

Kontaktinformationen

Promolding BV
Laan van Ypenburg 100
NL-2497 GB Den Haag
Niederlande

Kontaktperson: Herr Bart Kooijmans

Telefon: +31 (0)70-3074730
Internet: http://www.promolding.nl
E-Mail: bk@promolding.nl