Das Verhindern von Verformungen: Wie man sicherstellt, dass die Innenteile von Automobilen wirklich an ihrem Platz bleiben
Hat man schon einmal versucht, einen Teil aus dem Formwerkzeug zu nehmen – nur um zu sehen, wie er direkt vor den Augen wieder verformt wird? Das ist frustrierend. Meistens liegt der Grund dafür in internen Spannungen, die während des Erhitzungsvorgangs nicht beseitigt wurden. Wenn das Material nicht entspannt wird, wird es weiterhin gegen die Formwirkung ankämpfen.
Der Schlüssel zur Lösung liegt darin, wie man mit der Wärme umgeht.
Warum „gleichmäßige Erhitzung“ ein Trugbild ist
Die meisten Menschen versuchen, alles gleichmäßig zu erhitzen. Doch die Teile selbst sind nicht gleichmäßig geformt: An manchen Stellen gibt es dicke Wandungen, an anderen wiederum sangat dünne Wände. Wenn man alle Teile mit derselben Menge an Wärme bestrahlt, werden die dünnen Teile beschädigt, während die dicken Teile weiterhin kalt bleiben.
Deshalb kommt die zonale IR-Steuerung ins Spiel. Anstatt eines großen Heizers teilt man den Raum in separate Zonen auf. So kann man viel Energie in die dickeren Bereiche leiten und die Energie für die dünnen Bereiche stark reduzieren. Wenn die Wärme der tatsächlichen Masse des Kunststoffs entspricht, entspannen sich schließlich die Polymerketten. Keine Spannungen, keine Verformungen – einfach.
Die richtigen Geräte
Ich nutze immer Lampen mit hoher Intensität und kurzwelligem Licht. Sie dringen tiefer und schneller in das Kunststoffmaterial ein als Lampen mit mittellangwelligem Licht. Dadurch verkürzen sich die Bearbeitungszeiten erheblich – was eine große Verbesserung für die Produktivität bedeutet.
Aber man kann die Geräte nicht einfach so einstellen und vergessen. Man benötigt einen PID-Regler mit Rückkopplungssignalen von IR-Sensoren. Das klingt technisch kompliziert, aber im Grunde handelt es sich dabei nur um eine Art Kontrollmechanismus. Wenn die Sensoren auch nur um 5 Grad falsch liegen, zeigt sich das in den Endabmessungen des Teils. Die Sensoren sind also äußerst präzise.
Der Nachteil
Es gibt jedoch einen Preis dafür. Diese Hochleistungslampen erzeugen eine enorme Menge an Wärme. Wenn die Kühlvorrichtungen nicht ausreichen, tauscht man einfach ein Problem gegen ein anderes aus. Wenn die Wärme nicht schnell genug abgeleitet werden kann, kann der Teil unter seinem eigenen Gewicht zusammenbrechen, bevor er fest wird.
Es handelt sich dabei um ein Gleichgewichtsproblem. Man muss die Wärme so einstellen, dass die Verformungen vermieden werden – doch gleichzeitig muss die Kühlrate so gewählt werden, dass der Teil sofort nach der Formgebung fest bleibt. Wenn man dieses Gleichgewicht richtig findet, werden die Teile jedes Mal perfekt sein.