Ausstellernews Fakuma 2023

GÃœNTHER Heisskanaltechnik GmbH
Ihr Heißkanal und Kaltkanal Spezialist

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GÃœNTHER auf der Fakuma 2023  - den Anwendern zuhören und auf ihre Bedürfnisse reagieren

Vom 17. bis 21. Oktober 2023 fand der Branchentreff der Kunststoffindustrie, die FAKUMA, in Friedrichshafen statt. 39.343 Fachbesucher und zufriedene Aussteller war das Resümee des Messeveranstalters. Die Messeinhalte fußten insgesamt auf den Themensäulen Digitalisierung, Automatisierung, Flexibilität, Energieeffizienz und Nachhaltigkeit. Auch der Technologieführer GÃœNTHER Heisskanaltechnik bediente diese Themenfelder. Mit der innovativen Heizungstechnologie BlueFlow®, die wesentlich schlanker, leistungsstärker und energieeffizienter ist, ist GÃœNTHER als Treiber der Energieeffizienz in der Kunststoffverarbeitung anerkannt.  Die BlueFlow®-Heißkanaldüse kann aufgrund ihrer kompakten Bauweise schnell thermisch reagieren. Dies begünstigt eine problemlose Verarbeitung technischer sowie hochtemperaturbeständiger Kunststoffe. Auch wirkt sich der generelle Einsatz der Heißkanaltechnik auf die Nachhaltigkeit in der Spritzgussverarbeitung aus, da ein Heißkanalsystem Ressourcen schont und die Qualität des endgültigen Kunststoffproduktes verbessert. Wenn man etliche Tonnen an Angüsse einsparen kann, ist dies allein schon eine signifikante Einsparung, wie sich jeder ausrechnen kann. Perfekte Formteile reduzieren zudem die Ausschussrate auf ein Minimum.

Günther Ein gelungener Auftritt auf der FAKUMA
Ein gelungener Auftritt von GÃœNTHER auf der FAKUMA

Prozesssicherheit beim Werkzeugwechsel
Man kennt das Problem - nach langer Zeit kommt ein Werkzeug wieder zum Einsatz und man schließt das Werkzeug im Glauben an, dass alles stimmt. Ärgerlich wenn zwischenzeitlich die Drähte von Heizlast und Thermofühler geändert wurden und die Dokumentation nicht entsprechend angepasst wurde. So kann es bei der Inbetriebnahme zu einem Kurzschluss kommen. Häufig ist dann der Thermofühler nicht mehr nutzbar. Als Folge muss das komplette Werkzeug demontiert, die schadhaften Teile ausgetauscht und das Werkzeug wieder montiert werden. Ein unnötiger und teurer Zeitverlust. Sind dann noch die Ersatzteile nicht vorrätig und müssen bestellt werden, gehen schnell einige Tage für die Reparatur ins Land, in denen das Werkzeug eigentlich Teile produzieren sollte.

Der von GÃœNTHER Heißkanaltechnik auf der FAKUMA erstmals vorgestellte „blueMaster® check“ ist ein wertvolles Hilfsmittel für den Formen- und Werkzeugbau sowie für Spritzgießbetriebe. Die Messelektronik ist einem klassischen Industrie-Steckergehäuse verbaut, inkl. einer besonders sparsamen Sendetechnik via Bluetooth low energy sowie einem Akku. Die Messelektronik ermittelt mit einer geringen Messspannung zuverlässig, ob es sich um ein Thermoelement oder eine Heizlast handelt und gibt darüber hinaus bei Thermoelementen auch Auskunft über die Polarität. Der blueMaster® check prüft dabei sämtliche Kontakte gegeneinander. Die Diagnoseergebnisse werden in einer App auf einem beliebigen Endgerät (Android, iOS) sowohl grafisch als auch tabellarisch dargestellt. Anschließend können diese gespeichert, exportiert und für Dokumentationszwecke archiviert werden.

Das Akku-System des blueMaster® check garantiert eine optimale Laufleistung über einen kompletten Arbeitstag. Aufgeladen wird es über ein handelsübliches USB-Netzteil. Die Sendeleistung reicht aus, um die Messergebnisse über eine Entfernung von bis zu zehn Metern an ein Endgerät zu übertragen.

Günther blueMaster compact
Neben einer zusätzlichen Variante des Regelgerätes „blueMaster® compact“ mit Display (im Vordergrund) stellte GÃœNTHER den „blueMaster® check“ (Hintergrund), ein wertvolles Hilfsmittel für den Formen- und Werkzeugbau sowie für Spritzgießbetriebe, vor.

Nahe am Kunden, die Sorgen und Nöte erkennen
Auf der K-Messe im letzten Jahr hatte der Technologieführer im Bereich Heißkanal- und Kaltkanaltechnik, GÃœNTHER Heisskanaltechnik, neue Regeltechnik vorgestellt, die sowohl optimale Regelungseigenschaften, eine umfassende Konnektivität und dank der dazu passenden App eine intuitive Bedienung aufweist. Nun wurde eine zusätzliche Variante der neuen blueMaster® compact Temperatur-Regelgeräte mit integriertem Display vorgestellt. Geschäftsführer Dr. Stefan Sommer: „Hier war einmal mehr unsere Stellung als Problemlöser gefragt. Hierzu ist es wichtig, nahe am Kunden zu sein und diesen stets bei seinen alltäglichen Herausforderungen zu begleiten. Also seine Nöte zu erkennen und so gezielt Entwicklungen anzustoßen, die ihm Erleichterung, Prozessstabilität und Effizienzsteigerung bietet. Daraus resultierte auch die Entscheidung die Temperatur-Regelgeräte der blueMaster® compact Variante nun auch mit einem Display auszustatten – bewusst für die Anwender, die im Betrieb kein Smartphone oder Tablet nutzen.“

Gleiches gilt auch für die nun auf der Fakuma präsentierten Heißkanaldüsen der Typen 8/10/12 SMT und NMT von 50 mm bis 200 mm mit konventioneller Heizung. Die positionssichere Heizungsfixierung ermöglicht eine exakte Temperaturführung und platzsparendes Design.

Günther Reger Betrieb auf dem Stand
Reger Betrieb auf dem Stand von GÃœNTHER.

Zukunftssicher

Die Geschäftsführer Dr. Stefan Sommer und Siegrid Sommer waren mit der Fakuma 2023 zufrieden: „Es zeigte sich einmal mehr, dass die Technologieentwicklung in der Kunststoffindustrie ungebremst in Richtung Material- und Energieeffizienz geht. Sowohl die innovative Heizungstechnologie BlueFlow®, als auch Produktneuheiten wie der blueMaster® check fanden ein reges Interesse.“ Trotz des aktuell wirtschaftlich schwierigen Umfelds waren viele Besucher auf dem Stand und ließen keinen Zweifel an der Zukunftsfähigkeit des Werkstoffs Kunststoff aufkommen. „Die Herausforderungen, vor denen die Kunststoffindustrie steht, sind komplex“, sagte Siegrid Sommer . „Probleme wie Energie sparen, Ressourcen schonen, Automatisierung und Digitalisierung vorantreiben, sind die Trendtreiber der Gegenwart. Kosten senken und Ressourcen sparen – damit muss sich wohl jedes Unternehmen befassen, waren aber schon immer das Hauptaugenmerk von GÃœNTHER Heisskanaltechnik. Hochwertige und langlebige Hightech-Lösungen, die in unterschiedlichsten Branchen zum Einsatz kommen und dort unverzichtbar sind, waren auch schon vor vierzig Jahren gefragt. Unsere Produkte und Lösungen sollen Spritzgießern sowie Werkzeug- und Formenbauern neue Möglichkeiten eröffnen, mit höherer Qualität und Prozesssicherheit, schneller und kostengünstiger zu produzieren – auch in Zukunft.“


Biobasierte Kunststoffe im Fokus

Umfangreicher Erfahrungsschatz in der Verarbeitung von Biopolymeren.

Nachhaltigkeit ist mehr als nur Recycling. Nachhaltigkeit beginnt schon bei der Auswahl des Werkstoffes. Kunststoffe zum Beispiel werden aus Öl gewonnen, also einer endlichen Ressource deren Nutzung zudem heiß diskutiert wird, weshalb Alternativen mit Blick auf eine nachhaltige Kunststoffwirtschaft an Bedeutung gewinnen. Biokunststoffe und biobasierte Werkstoffe eröffnen nicht nur technisch interessante Perspektiven, sondern unterstützen Unternehmen auch in ihren Strategien zur Nachhaltigkeit.

GÃœNTHER hauseigenes Technikum
Im Rahmen von mehreren Materialversuche testete GÃœNTHER Heisskanaltechnik im hauseigenen Technikum unterschiedliche Bio-Polymeren auf ihre Verarbeitbarkeit.

Lignocellulosisch in die Zukunft
Zunächst als Alternative zu petroleumbasierten Kunststoffen entwickelt, wächst der Anteil der Biokunststoffe laut European Bioplastics e.V. stetig, da sie in zahlreichen Märkten für immer mehr und anspruchsvollere Produkte verwendet werden. Deshalb erwartet man eine Ausweitung der Produktionskapazitäten auf etwa 6,3 Mio. t im Jahr 2027. Dies ist auch zurückzuführen auf die starke Entwicklung von Polymeren wie Polyhydroxyalkanoate (PHA), Polymilchsäure (PLA), biobasierten PAs (Polyamiden) sowie einem stetigen Wachstum von biobasiertem Polypropylen (PP).

Derzeit wird noch Rohmaterial der ersten Generation verwendet, aber es laufen Anstrengungen, auf die zweite Generation zu wechseln. Sogenannte Erste-Generation-Rohstoffe sind Stärke, Zucker oder Zellulose. Für die zweite Generation könnten die Ausgangsmaterialien aber auch lignocellulosisch sein, also etwa Zucker aus Bagasse, Stroh oder Biomasse. Es existieren auch Konzepte zur direkten Umwandlung von CO2 oder CH4 in grüne Bausteine, um den landwirtschaftlichen Schritt komplett zu überspringen. So wird die Anbaufläche für nachwachsende Rohstoffe zur Herstellung von Biokunststoffen auf 0,8 Mio. Hektar geschätzt und macht damit nur etwas mehr als 0,01 Prozent der weltweiten Agrarfläche aus, die bei ca. 5 Mrd. Hektar liegt. Bezogen auf die verfügbare landwirtschaftliche Fläche ist dieser Anteil noch minimal und wird keine Konkurrenz zwischen den nachwachsenden Rohstoffen für Nahrungs- und Futtermittel und der Produktion von Biokunststoffen befeuern. Leider sind Biokunststoffe heute im Marktvergleich noch teilweise sehr hochpreisig, was zur Folge hat, dass bis zu einem Viertel der Fertigungskosten auf die Materialkosten entfallen. Dieser Umstand lässt viele Verarbeiter nach wirtschaftlichen Lösungen bei der Verarbeitung suchen. Die Heißkanaltechnik ist hier zu nennen, denn Heißkanalsysteme ermöglichen beim Spritzgießen ein Reduzieren der Zykluszeiten und sparen insbesondere Material und damit Kosten.

Verarbeitungsempfehlungen im Heißkanalsysteme
Noch ist der Erfahrungsschatz mit den zum Teil anspruchsvoll zu verarbeitenden, thermosensiblen Bio-Materialien gering, weshalb Verarbeitungsempfehlungen rar sind. Der Technologieführer im Bereich Heißkanal - und Kaltkanaltechnik GÃœNTHER Heisskanaltechnik, führte daher Materialversuche mit unterschiedlichen Bio-Polymeren im hauseigenen Technikum durch. Für die Durchführung der Versuche wurden Standard-Düsen in verschiedenen Ausführungen eingesetzt. So kamen offene und Nadelverschlussdüsen mit unterschiedlichen Querschnitten sowohl mit konventioneller als auch mit Dickschichtbeheizung zum Tragen. Für die Versuche wurden unterschiedliche Probekörper mit Volumina zwischen 1 und 8 cm³ gespritzt. Bewertet wurde die generelle Verarbeitbarkeit, das Formfüllverhalten anhand von Füllstudien, die Qualität des Anspritzpunktes und das Verhalten nach einer simulierten Prozessunterbrechung. Die Ergebnisse der Materialversuche zeigten, dass Bio-Polymere der unterschiedlichen Hersteller sich erfolgreich mit den Heißkanal-Systemen verarbeiten lassen. Die verschiedenen PLA-Compounds ließen sich in einem weiten Prozessfenster in einem stabilen Prozess gut verarbeiten. Jörg Essinger, Leiter Anwendungstechnik bei GÃœNTHER, sagte nach dem Projekt: „Es zeigt sich einmal mehr, dass sich die BlueFlow©-Düse gerade bei thermoempfindlichen Materialen bewährt. Die BlueFlow©-Düsentechnologie ermöglicht eine sehr viel präzisere und stabilere Temperaturführung als gängige Heizer. So ist beispielsweise eine hohe Leistungskonzentration im vorderen Düsenbereich realisierbar, was auch einen positiven Effekt auf die Prozessstabilität und die Formteilgenaugkeit hat. Sie bietet damit die beste Voraussetzung für die Verarbeitung zum Beispiel von Polylactid (PLA)“.

GÃœNTHER Versuchswerkzeug
Das Versuchswerkzeug ist so aufgebaut, dass auswerferseitig Wechseleinsätze mit verschiedenen Ausführungen von Probekörpern eingesetzt werden können.

Prozesssicher mit Heißkanal verarbeiten
Auch Materialversuche mit den PHA-Typen von BIO-FED, einem Tochterunternehmen der AKRO-PLASTIC GmbH, wurden im Technikum durchgeführt. Diese sind thermisch noch empfindlicher und die Scherbelastung ist kritischer zu bewerten. Für die Durchführung wurde ein Zweifach-Versuchswerkzeug von GÃœNTHER eingesetzt. Das Werkzeug war so aufgebaut, dass auswerferseitig Wechseleinsätze mit verschiedenen Ausführungen von Probekörpern eingesetzt werden konnten. Für die Versuche mit der offenen Heißkanaldüse wurde eine „Scheibe“ als Probekörper und für die Nadelverschlussdüse ein „Zugstab“-Probekörper gewählt. Die Düsenseite kann wahlweise mit offenen Düsen mit Spitze oder mit Nadelverschlussdüsen ausgeführt werden.

Für die Versuche mit offenem Heißkanal kamen zwei 6SHF80-Düsen von GÃœNTHER zum Einsatz, bei denen die Wärme über die Wärmeleitspitze aus einem gut wärmeleitenden Metall in den Anspritzpunkt geleitet wird. Hierdurch wird ein weitestgehend gleichmäßiges Öffnungsverhalten der Anspritzpunkte in Verbindung mit einer guten Qualität des Anspritzpunktes erzielt. Für die Versuche wurde der Probekörper „Scheibe“ mit einem Anspritzpunkt-Durchmesser von 1,2mm gewählt; die Heißkanaldüse wurde mit dem Nennmaß 80 mm in den Vorkammereinsatz eingesetzt. Verarbeitet wurden die Bio-Polymere der Typen M-Vera GP 1045 und GP 1012 bei einer Verarbeitungstemperatur von 150°C (Spritzaggregat und Heißkanal) und einer Werkzeugtemperatur von 40°C.

Der Verarbeitungsprozess verlief stabil ohne Druckschwankungen. Danach wurde die Heißkanal-Düsentemperatur schrittweise auf 135°C reduziert, ohne dass es zu Prozessschwankungen kam. Nach einer simulierten Prozessunterbrechung von 15 Minuten war das Wiederanfahren ohne Einschränkungen möglich. Als gut zu bewerten war auch die Anspritzpunkt-Qualität der Düse mit Spitze.

Bei dem Materialtyp GP 1012 wirken Naturfasern als Nukleierungsmittel. Um diesen Effekt zu testen, wurde bei beiden Materialtypen die Kühlzeit auf ein Minimum reduziert und das Auswerfverhalten verglichen. Die Probekörper aus GP 1012 konnten nach einer Kühlzeit > 3 Sekunden entformt werden, ohne dass die Artikel eine Deformation zeigten. Bei einer Kühlzeit ≤ 3 Sekunden ist eine leichte Deformation erkennbar. Beim Entformen der Probekörper aus GP 1045 ist eine Kühlzeit von > 8 Sekunden erforderlich, um die Teile ohne Verzug zu entformen. Um die Prozessfähigkeit über einen etwas längeren Zeitraum zu prüfen, wurden anschließend beide Materialtypen jeweils über 1 Stunde mit den optimierten Parametern verarbeitet. Die Auswerte-Graphiken zeigen hier einen konstanten Prozess über diesen Zeitraum.

GÜNTHER Probekörper
Die „Stab“-Probekörper mit den beiden Bio-Polymere-Typen M-Vera GP 1045 und GP 1012 hatte eine Wanddicke von 2 mm und eine Fließweglänge von ca. 90 mm.

Präziser im Öffnungsverhalten
Für den Versuch mit dem Nadelverschluss-System wurden zwei Heißkanal-Düsen vom Typ 8NHT2-80LA eingesetzt. Bei einem Nadelverschluss-System ist das Öffnungsverhalten noch präziser und die Qualität des Anspritzpunktes in Bezug auf Optik und Haptik am besten. Der Anspritzpunkt betrug hierbei 2 mm. Im Einsatz waren Verschlussnadeln vom Typ 3NHP, die mit einer maximalen Nadelschließkraft von 800 N über ein pneumatisch betätigtes Einzelnadelventil bewegt werden. Der gewählte „Stab“-Probekörper hatte eine Wanddicke von 2 mm und eine Fließweglänge von ca. 90 mm. Beide Bio-Polymere-Typen M-Vera GP 1045 und GP 1012 haben sich bei einer Heißkanal-Temperatur von 150°C und einer Werkzeugtemperatur von 40°C in einem stabilen Prozess verarbeiten lassen. Es konnten bei gleicher Düsentemperatur eine gleichmäßige Füllung der Kavitäten beobachtet werden. Die maximale Nachdruckzeit, bei der die Nadeln noch sicher schließen, liegt bei 18 Sekunden. Sobald die Nachdruckzeit über diese 18 Sekunden hinausgeht, muss mit einem Ãœberladen des Artikels im Bereich des Anspritzpunktes und einem nicht mehr korrekten Schließen der Nadel gerechnet werden. Wird am Ende der Nachdruckphase die Nadel geschlossen, so muss ein Teil der vor der Nadel befindlichen Schmelze in die Kavität verdrängt werden, damit die Nadel den Anspritzpunkt korrekt verschließen kann. Je stärker die Kunststoffschmelze bereits kristallisiert ist, umso schwieriger wird es, diesen Kunststoff noch zu verdrängen. Es kann dann zu einem Ãœberladen des Angussbereiches kommen oder es verbleibt ein kleiner Zapfen auf dem Artikel, weil die Nadel den Anspritzpunkt nicht mehr komplett verschließen kann.

Nach einer simulierten Prozessunterbrechung von 15 Minuten konnte bei beiden Material-Typen der Prozess ohne Einschränkungen wieder gestartet werden. Die ersten Teile zeigten eine leichte Verfärbung. Der Vergleich in Bezug auf die Kühlzeit zeigte, dass das Bio-Polymer GP 1045 und auch das Bio-Polymer GP 1012 nach einer Kühlzeit von 3 Sekunden problemlos entformt werden konnte. Allerdings sind bis zu einer Kühlzeit von 6 Sekunden Eindrücke/Verformung durch die Auswerferstifte erkennbar. Deshalb empfiehlt es sich, um Artikel mit einer Wanddicke ca. 3 mm ohne Verformung bzw. Eindrücke entformen zu können, eine Kühlzeit von > 6 Sekunden. Darüber hinaus ist es empfehlenswert, eine angussnahe Temperierung, die separat betrieben werden kann, vorzusehen. Der Spritzdruckverlauf der Nadelverschlussdüse bei der Verarbeitung des Materials M-Vera GP 1012 zeigte keine Auffälligkeiten. Auch die Dokumentation der Prozessfähigkeit mit einer Laufzeit von 1 Stunde zeigt einen stabilen Prozess.

Biobasierte Materialien im Alltag
Im Juli 2021 wurde das EU-weite Verbot von Einweggeschirr aus Plastik eingeführt, was dazu führte, dass ein Hersteller dieser Produkte sein Portfolio umstellen musste und nun Artikel aus einem biobasierten PP (Durasens Pure L40 Food) mit Holzzusatz fertigte. Das Besteck aus diesem biobasierten Material ist für den mehrmaligen Gebrauch (bis zu 125 Spülgänge im Geschirrspüler) geeignet. Hergestellt wird dieses Besteck in einem Werkzeug mit einem 24fach- und einem 48fach-Nadelverschluss-Heißkanal-System. Um das Schussvolumen von ca. 5cm³/Düse zu verarbeiten, kommen die Nadelverschlussdüsen Typ 6NHF50LA-1,4 (mit BlueFlow®-Heizung) mit einem Anspritzpunkt-Durchmesser von 1,4mm und dem zweigeteilten Schaft für eine gute thermische Trennung zwischen temperiertem Werkzeug und Heißkanal zum Einsatz. Die Verarbeitungstemperatur für diese Materialtype liegt zwischen 160 und 200°C. Bei einer Werkzeugtemperatur von 70°C konnten die Nadeln nach einer Nachdruckzeit von 20 Sekunden noch sicher schließen.  

Kaffeekapseln sind nicht nur praktisch zu handhaben, sondern sie punkten mit einem exzellenten Aroma und besonders dichter Crema. Da es sich bei diesen Kapseln um ein Einwegprodukt mit hohen Stückzahlen handelt, bietet sich auch hier der Einsatz von biobasiertem Polymer an. Auch hier bewiesen GÜNTHER-Düsen ihre Leistungsfähigkeit bei der Verarbeitung der PLA-Biopolymere. Bei dieser Anwendung werden die Kapseln mit einem 48fach-Werkzeug mit Nadelverschlusstechnik gefertigt. Hierbei werden die Artikel über Heißkanal-Düsen vom Typ 6NMT80LA-1,2 direkt angespritzt. Das Schussvolumen/Düse betrug 0,6cm³ und wurde mit einer Einspritzzeit von 0,2s bei einer Verarbeitungstemperatur von 190...200°C (Werkzeugtemperatur ca. 25°C) eingespritzt. Die Zykluszeit lag bei etwa 5 Sekunden.

GÃœNTHER Kaffee-Kapseln
Auch Produkte des täglichen Lebens wie etwa Kaffee-Kapseln werden bereits aus Biopolymeren hergestellt.

Diese Beispiele zeigen, dass der Erfahrungsschatz mit den anspruchsvoll zu verarbeitenden, thermosensiblen Bio-Materialien bei GÜNTHER Heisskanaltechnik mittlerweile umfangreich ist. Durch den permanenten Willen zur Optimierung und zur Entwicklung neuer Produkte unter Einbeziehung von neuen Fertigungsmöglichkeiten hat der Frankenberger Spezialist wieder neue Standards gesetzt, auch in der Verarbeitung von Biokunststoffen sowie biobasierten Werkstoffen und unterstützt so die Unternehmen in ihren Nachhaltigkeit-Strategien.


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Seit über 40 Jahren in der Heißkanaltechnik – erfolgreich in die Zukunft
GÃœNTHER Heisskanaltechnik ist ein international erfolgreiches Unternehmen. Was unsere rund 220 Mitarbeiter antreibt, sind die Herausforderungen und individuellen Bedürfnisse unserer Kunden. Unseren Kunden stehen kompetente Ansprechpartner sowohl fachlich beratend als auch im Service zur Seite – an unserem Unternehmenssitz ebenso wie in unseren nationalen und internationalen Vertriebsbüros.

Günther Heisskanaltechnik - Firmemsitz

Ob für die effektive Verarbeitung von Thermoplasten oder den präzisen Kaltkanalspritzguss: Wir entwickeln und produzieren mit viel Leidenschaft und über 40-jährigem Know-how innovative Lösungen rund um Heißkanaltechnik und Kaltkanaltechnik. Für maximale Prozesssicherheit, mehr Gestaltungsfreiheit bei der Produktion, beste Qualität der Formteile und höchste Wirtschaftlichkeit. Übrigens: So komplex Ihre Anforderungen rund um Heißkanal oder Kaltkanal auch sind, die Bedienung unserer Systeme ist stets einfach.

 


Produkte

GÃœNTHER Heißkanalsysteme & Kaltkanalsysteme – die ganze Bandbreite innovativer Technik für Spritzguss und LSR-Verarbeitung
Erleben Sie zukunftsweisende Technologien in Sachen Heißkanal und Kaltkanal. Ob Heißkanalsysteme für präzise Formteile aus Kunststoff oder Kaltkanalsysteme für die Silikon-Verarbeitung: Mit unserem Pioniergeist und jahrzehntelanger Erfahrung arbeiten wir permanent an der Weiterentwicklung neuester Fertigungs- technologien, innovativer und anwenderfreundlicher Produkte, modularer Standardsysteme und individueller Speziallösungen für unterschiedlichste Anwendungen.

Heißkanaltechnik & Kaltkanaltechnik – für jede Anforderung die passende Spritzguss-Lösung
Unser umfangreiches Produktsortiment sorgt für höchste Präzision und  Qualität, sichere und schnellere Prozesse, weniger Ausfallzeiten und  Wartung. Profitieren Sie von leistungsstar  Heißkanaldüsen für den Kunststoffspritzguss, ausgefeilten Nadelverschlusssystemen, Heißkanalverteilern, Kaltkanaldüsen zur LSR-Verarbeitung sowie Anschlusselementen und vielem mehr. Abgestimmte Regel- und Steuertechnik, elektrische Verbindungen und das passende Zubehör sorgen für einen reibungslosen Betrieb.


Produktübersicht
• Heißkanalsysteme >>>
• Kaltkanalsysteme >>>
• Regel-/Steuertechnik >>>
• Elektrische Verbindungen >>>
• Zubehör >>>
 

Heißkanalsysteme - Infos >>>
Schnell, präzise, flexibel: Für hochwertigste  Kunststoff-Verarbeitung entwickeln wir maßgeschneiderte Heißkanalsysteme für jede Anwendung. Mit modernster Produktionstechnik, perfekter Angussqualität und höchster Prozesssicherheit.

Innovative Heißkanaltechnik für mehr Wirtschaftlichkeit und Qualität beim Spritzgießen
Optimieren Sie Ihre Fertigungsprozesse und senken Sie gleichzeitig Ihre Produktionskosten mit leistungsstarken Heißkanalsystemen.

GÃœNTHER ist Technologieführer in der Heißkanaltechnik. Wir stehen für über 40-jährige Expertise, maximale Prozesssicherheit, perfekte Angussqualität und höchste Präzision – genau nach Maß für Ihre Anwendungen!

Günther Heisskanaltechnik - Heisskanalsysteme


Kaltkanalsysteme - Infos >>>
GÃœNTHER bietet hervorragende Lösungen in der Kaltkanaltechnik –  komplette Kalte Seiten, die als Normalie zugekauft werden und sich  effizient in entsprechenden Werkzeugen integrieren lassen.

ColdFlow
Wir konfigurieren Kaltkanalsysteme zur Verarbeitung des anorganischen Zweikomponenten-Elastomerwerk- stoffs LSR (Liquid Silicone Rubber) mit derselben Leidenschaft, mit der wir Heißkanalsysteme konstruieren und fertigen. Einfache Bauweise, modularer Düsenaufbau und sehr gute thermische Trennung zwischen Düse und Kavität sind dabei die entscheidenden Voraussetzungen unserer hervorragenden Kaltkanalsystemlösungen, die wir stetig für Sie weiterentwickeln.

Günther Heisskanaltechnik - Kaltkanalsysteme


Steuer-und Regeltechnik - Infos >>>

Smarte Steuerung und benutzerfreundliche Heißkanalregelgeräte
GÜNTHER Heißkanalregler und Steuertechnik sind exakt auf die Bedürfnisse der Anwender zugeschnitten. Mit innovativen Technologien lösen wir auch in diesem Bereich die Herausforderungen von Morgen: mehr Energieeffizienz, mehr Produktivität und mehr Qualität.

Durch die intelligente Vernetzung von Maschinen und Produkten optimieren wir diese Prozesse. Die smarten und hochpräzisen Heißkanalregelgeräte unserer blueMaster-Reihe stellen die zukunftsweisende Plattform für den digitalen Fortschritt dar und eröffnen den Nutzern neue Möglichkeiten in Richtung Industrie 4.0.

Der blueMaster compact
Der blueMaster compact wird über das Smartphone per App gesteuert, dadurch kann das Temperaturregelgerät an der Spritzgussmaschine frei platziert werden. Das innovative Heißkanalregelgerät optimiert automatisch die Temperaturregelung, verfügt über eine Aufheizfunktion und eine grafische Temperaturanzeige, die die Dateninterpretation erleichtert. Die intuitive Menüführung ermöglicht es selbst unerfahrenen Benutzern, ein Heißkanalsystem einzurichten. Angeboten wird der blueMaster compact in drei Varianten.
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Günther blueMaster compact

Der blueMaster pro
Der blueMaster pro ist für alle künftigen Technologien konzipiert und führt alle an einem Prozess beteiligten Maschinen in der Kommunikation untereinander zusammen. Die Bedienung erfolgt direkt am Gerät oder per Browser von überall dank der standardisierter Datenschnittstelle OPC UA. Zudem vereint der smarte Temperaturregler Fähigkeiten wie Heißkanaldiagnose, Aufheizfunktion, selbstoptimierende Reglung, Benutzerkontensteuerung und Werkzeugdatenbank. Für die sichere und präzise Regelung komplexer Heißkanalsysteme wird er in vier Varianten angeboten.
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Günther blueMaster pro


Elektrische Verbindungen - Infos >>>
Für eine problemlos funktionierende Steuerung und Regelung der GÜNTHER Heißkanal- und Nadelverschlusstechnik sollten unsere eigens dafür konzipierten elektrischen Verbindungen eingesetzt werden.

Die benötigten Verbindungskabel werden in Abstimmung mit den Kundenanforderungen in unserem Haus konfektioniert.

Günther Heisskanaltechnik - Elektrische Verbindungen


Zubehör - Infos >>>
Der reibungslose Betrieb der GÜNTHER Heißkanalsysteme sowie eine effektive Reinigung und Wartung lassen sich am besten mit Zubehör aus unserem Hause sicherstellen.

Für unsere Nadelverschlusssysteme bieten wir Ersatznadeln verschiedener Durchmesser, die zum Nadelwechsel benötigten Abziehvorrichtungen sowie Nadelführungen und die dazugehörigen Titanringe.

Für jede Heißkanalanwendung stellen wir passende Produkte wie Halterungen, Distanzringe, Dichtungen und Isolierkappen zur Verfügung.

Günther Heisskanaltechnik - Zubehör


Branchen

Für alle Branchen im Kunststoffspritzguss
Sie sind Anwender in der kunststoffverarbeitenden Industrie, Werkzeugbauer oder Konstrukteur? GÜNTHER Heisskanaltechnik bietet Ihnen Lösungen für eine große Bandbreite von Anwendungen mit unterschiedlichsten Werkstoffen, Werkzeugkonzepten und Fertigungsverfahren.

Unser Anspruch ist, für hohe Prozesssicherheit und größtmögliche Kosteneffizienz bei unseren Kunden zu sorgen. Zuverlässigkeit, Funktionssicherheit, Präzision, Anschnittqualität und Produktivität sind damit nur einige der zwingenden Anforderungen, die wir in der täglichen Arbeit an unser Produktsortiment stellen.

Unsere Kompetenz beweisen wir seit vielen Jahren als führender Anbieter  der Heißkanaltechnik – und zwar in allen für den Kunststoffspritzguss  relevanten Marktbereichen wie Automotive, Konsumgüter, Elektronik, Medizintechnik oder Verpackungen. So werden GÃœNTHER Heißkanalkomponenten bei der Produktion von filigranen Kosmetikdeckeln bis hin zu stabilen Automobil-Innenraumteilen weltweit erfolgreich eingesetzt.


Automotive
Kunststoffe werden im Fahrzeugbau dank ihrer vielseitigen Eigenschaften breit eingesetzt. Dabei reicht das Spektrum von Komponenten für den Fahrzeuginnenraum über Fahrzeugaußenbauteile bis hin zu Motorraumelementen. Als Konstrukteur, Werkzeugbauer oder Kunststofftechnik-Anwender mit Schwerpunkt auf der Automotive-Industrie wünschen Sie sich eine Zusammenarbeit mit einem Unternehmen, das Ihre speziellen Anforderungen erfüllt.

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Konsumgüter
In der Konsumgüterindustrie sind Kunststoffe erste Wahl – egal, ob es sich um Produkte für Haushalt und Garten oder Sport und Freizeit handelt. Das ist Ihnen auch als Werkzeugbauer oder Konstrukteur bewusst. Als Anwender aus der kunststoffverarbeitenden Konsumgüterindustrie legen Sie besonderen Wert auf die Sicherheit und Belastbarkeit der von Ihnen hergestellten Produkte sowie auf ihre perfekte Oberflächenqualität

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Elektronik
Kunststoffe sind ein sehr wichtiger Bestandteil in allen Produkten der Elektroindustrie. In elektronischen Artikeln verwendete Bauteile – wie Bodenplatten, Mikroschalter oder Steckdosenabdeckungen – werden mittels moderner Spritzgusstechnik produziert und müssen vielfältigen Qualitätskriterien genügen. Das ist Ihnen als Werkzeugbauer, Konstrukteur oder Kunststofftechnik-Anwender voll bewusst, weshalb Sie sich einen kompetenten Partner für Ihre Produktion wünschen.

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Verpackungen
Die große Produktvielfalt der modernen Verpackungstechnik macht Kunststoffe hier unentbehrlich. Als Hersteller von Deckeln, Kappen und Verschlüssen oder von Dünnwandbehältern bis hin zu Boxen und Containern sind Sie auf eine gleichermaßen effektive wie kostengünstige Produktion angewiesen. Als Werkzeugbauer oder Konstrukteur arbeiten Sie gerne mit einem zugleich innovativen und serviceorientierten Heißkanalspezialisten zusammen.

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Medizintechnik
In der Medizintechnik sind Kunststoffe wirklich unersetzlich. Spritzen, Pipetten, Thermometer, Prothesen und vielfältige medizinische Instrumente sind aus Operationssälen und Arztpraxen nicht mehr wegzudenken. Als kunststoffverarbeitender Anwender in der Medizintechnikbranche – aber auch als Werkzeugbauer oder Konstrukteur – suchen Sie nach einem Partner, der Ihre speziellen Anforderungen an moderne Spritzgusstechnik absolut versteht und perfekt umsetzt.

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Ihre Vorteile

Viele Vorteile zum Nutzen unserer Kunden
GÃœNTHER Heisskanaltechnik unterstützt Sie auf allen Ebenen und  in allen Prozessphasen – beginnend bei der Projektierung Ihrer  Produktidee und der dafür optimierten Systemauslegung über die  werkzeuggerechte Konstruktion bis hin zur Inbetriebnahme und Wartung.  Innerhalb des gesamten Produktionsprozesses bieten wir Ihnen kompetenten Support und intensive Beratung. Und dies nicht nur im Bereich unserer Standardsysteme. Auch für kundenspezifische Produktentwicklungen mit vom Standard abweichenden Merkmalen, speziellen Eigenschaften oder  ungewöhnlichen Baugrößen stehen wir jederzeit für Sie zur Verfügung, um  Ihre individuellen Produktanforderungen und anwendungsspezifischen  Ansprüche zu erfüllen. Profitieren Sie von unseren Innovationen und Technologien.

Selbstverständlich unterstützen wir Sie auch mit Software-Tools wie dem CADHOC-Designer, unserem Konfigurationsprogramm. Und nicht zuletzt: In praxisrelevanten Seminaren vermitteln wir Ihnen wertvolles Know-how aus der Heißkanaltechnik und geben Ihnen hilfreiche Praxistipps.

Günther Heisskanaltechnik - Ihre Vorteile


Service

Profitieren Sie von umfassenden Serviceleistungen
Unser Ziel ist die Entwicklung einer optimalen  technischen Lösung für Ihre individuellen Anforderungen. Zur  Unterstützung Ihrer Entwicklungs- oder Konstruktionsprozesse und Ihrer  täglichen Arbeit bieten wir Ihnen  Konstruktions- und Berechnungsprogramme, unsere Anwendungsdatenbank sowie praxisnahe Seminare. Auch bei der anwendungsabhängigen Düsen- und Systemauswahl können Sie auf unsere Fachkompetenz setzen.

Umfangreiche unterstützende Informationen stehen im Downloadbereich für Sie bereit.

Günther Heisskanaltechnik - Service


Produkt-News

So werden Bedienblenden schön und smart - Hinterspritzen von funktionalisierten Kunststofffolien

Im Auto-Innenraum, aber auch auf Geräte-Fronten von Küchengeräten, werden mechanische Tasten und Knöpfe immer mehr durch Touchscreens ersetzt. Oftmals reicht jedoch eine Auslegung der Bauteile unter optischen und haptischen Aspekten nicht aus. Denn mit der zunehmenden Digitalisierung steigen die Anforderungen an Bedien- und Funktionsfelder und die Blende soll zum Human Machine Interface (HMI) werden.

Günther Blende
Die Blende sollte die Grenzen hinsichtlich der Gestaltungsfreiheit und der zulässigen Umformgrade für die Transferveredelungsfolien aufzeigen.

Das Institut für Werkstofftechnik und Kunststoffverarbeitung (IWK), ein Institut der OST – Ostschweizer Fachhochschule, widmet sich unter anderem auch der Funktions- und Prozessintegration, mit dem sich bei der Herstellung komplexer Kunststoffteile Kosten reduzieren lassen. Das IWK pflegt eine projektbezogene Zusammenarbeit mit der Wirtschaft, so unter anderem auch mit GÃœNTHER Heisskanaltechnik GmbH mit dem Ziel, die Verbindung von Wissenschaft und Praxis für innovative Lösungen mit modernen Werkstoffen und Produktionstechnologien zu nutzen. Das IWK verfügt entlang der gesamten Wertschöpfungskette ein umfassendes Werkstoff-, Werkzeug- und Produktions-Know-how und kann mit seinen acht Fachbereichen (Spritzgießen / PUR; Compoundierung / Extrusion; Faserverbundtechnik / Leichtbau; Verbindungstechnik; Fertigungstechnik Metall; Mechanische Systeme; 3D-Druck / Additive Manufacturing und Simulation) Design-Projekte der anwendungsorientierten Forschung und Entwicklung umsetzen. Dies je etwa zur Hälfte in Form von Direktaufträgen aus der Industrie und als öffentlich geförderte Projekte, vor allem durch die Innosuisse (Schweizerische Agentur für Innovationsförderung). Für die Ergebnisse seiner innovativen Projekte erhielt das IWK verschiedenste Auszeichnungen, so u. a. den JEC-Award 2014, mit Rolls-Royce und der FACC AG den Materialica-Award 2017, den German Innovation Award 2018 und einige mehr.

Erarbeitung des Prozess-Know-hows
Die Anforderungen in Bezug auf Funktionsintegration vor allem im Bereich der Elektronik steigen stetig. Es gibt bereits verschiedene Technologien um die benötigten Elektronikkomponenten in wenigen, automatisierten Arbeitsschritten in die Kunststoffbauteile einzubringen. Doch trotz der rasanten Entwicklung gestaltet sich die praktische Umsetzung häufig herausfordernd. Bei dekorativen Bedienpanels mit integriertem Display müssen zum Beispiel die Bedien-, Design- und Funktionsflächen miteinander verschmelzen. Das heißt, die Bedienblenden warten mit einer glatten hochwertigen Oberfläche ohne Unterbrüche auf, die sich im ausgeschalteten Zustand möglichst unauffällig, beispielsweise als einheitliche schwarze Oberfläche präsentieren. Dies bezeichnet man als Deadfront-Effekt. Überwiegend kommen solche Produkte aus Asien, wo sie in Handarbeit montiert werden. Für die europäischen Unternehmen besteht die Schwierigkeit darin, die stetig zunehmenden Anforderungen mit wirtschaftlich konkurrenzfähigen Produkten abdecken zu können. Das Hinterspritzen von funktionalisierten Kunststofffolien kann hier eine Lösung bringen. Bei dieser Technologie werden ein IMD- und ein IML-Prozess kombiniert, was bisher kaum so umgesetzt wird. Das IWK sollte unter Mitfinanzierung der Innosuisse die Umsetzung einer solchen Technologie für den Standort Schweiz untersuchen. Zum einen mussten die Möglichkeiten dieser Technologien aufgezeigt werden, zum anderen aber auch die Grenzen hinsichtlich der Gestaltungsmöglichkeiten der Blenden.

Wie Curdin Wick, Leiter des Fachbereiches Spritzgießen am IWK, erklärt, waren neben dem Spritzgieß- verarbeiter A. & J. Stöckli AG, Netstal, welcher heute bereits erfolgreich Produkte mit IMD-Technologie umsetzt, und der KURZ Schweiz AG, Wallisellen, zwei weitere Schweizer Firmen an diesem Projekt beteiligt. Für erste Grundlagenversuche zur Erarbeitung des Prozess-Know-hows wurde ein Werkzeug zur Herstellung einer einfachen Versuchsblende gebaut. In einem zweiten Schritt wurde dann eine neue Blende für einen Demonstrator von Grund auf entwickelt. Diese Demonstrator-Blende sollte die Grenzen hinsichtlich der Gestaltungsfreiheit und der zulässigen Umformgrade für die Transferveredelungsfolien aufzeigen und wies deshalb eine größere und stärker verformte Oberfläche auf. Ziel war es auch sogenannte Verschwinde- und Dead-Front-Effekte darzustellen. Hierbei zeigt sich bei Tageslicht ein geschlossenes Flächendesign und bei Hinterleuchtung erscheint ein Bedienfeld oder ein transluzentes Dekor. Dieser Wechsel zwischen blickdichten Designfronten und illuminierten Dekoren oder Funktionsfeldern lässt sich nur mit einem speziellen Beschichtungsaufbau erzielen. Bei opaken Flächen ist die Stärke der Metallisierungs- oder Lackschicht höher als bei semitransparenten.

Günther Curdin Wick
Curdin Wick, ist am IWK Fachbereichsleiter Spritzgießen/PUR und Dozent Maschinentechnik.

Anforderungen ans Werkzeug
Das Besondere an diesem Projekt war die Kombination des IMD-Prozesses mit der IML-Technologie, welche bei der Firma Stöckli in einer speziell dafür ausgelegten Fertigungszelle funktionieren sollte. Die Dekoration der Blende erfolgt durch die sogenannte IMD-Technologie (In-Mold Decoration), einem Fertigungsverfahren, bei welchem eine Heißprägefolie durch das Spritzgießwerkzeug geführt wird. Diese wird vor dem Schließen des Werkzeugs über einen Spannrahmen geklemmt und durch den Druck der Schmelze beim Einspritzen an die Innenwand der Kavität gepresst. Die hohe Temperatur der Schmelze bewirkt, dass sich die Lackschicht der Heißprägefolie mit dem eingespritzten Kunststoff verbindet. Kühlt der Spritzling ab, löst sich die Lackschicht der Heißprägefolie von der verwendeten PET-Trägerfolie und das fertig dekorierte Spritzgussteil kann entformt werden. Unterhalb der Schließeinheit erfolgt das Aufwickeln der verbrauchten Trägerfolie, während zugleich ein neuer Dekorbereich im vorgesehenen Bereich des Werkzeugs positioniert wird. Der Vorschub der Folie muss absolut exakt gesteuert werden, denn nur so lassen sich Serienteile mit gleichem Aussehen produzieren. Normalerweise ist diese Technik des Folien-Hinterspritzen mit kleineren Modifikationen an einer bestehenden Spritzgießmaschine möglich. Ein automatisches Vorschubgerät für die Heißprägefolie wird dafür zusätzlich an der beweglichen Aufspannplatte der Maschine angebracht. Vorteilhaft ist vor allem die einfache Integration von IMD in den Prozess, denn der Zyklus beim Spritzgießen wird nur durch die Dauer für die Positionierung der Folie verlängert.

Beim IML-Verfahren (In-Mold Labeling) werden zugeschnittene Trägerfolien in das Spritzgießwerkzeug per Handlinggerät eingelegt. Durch Anlegen eines Vakuums oder statische Aufladung werden die Labels fixiert und anschließend mit Kunststoff hinterspritzt. Mittels Wärme und Druck verschweißen diese dann auf den Kunststoff in der Füll- und Nachdruckphase zu einem Endprodukt. Beim IML ist besonders auf das Auslegen des Spritzgießwerkzeugs zu achten, denn bei falsch konstruierten Trennungslagen oder falscher Angusslage führt dies zu Problemen im Fertigungsprozess.

Günther Technikum IWK
Im Technikum des Instituts für Werkstofftechnik und Kunststoffverarbeitung (IWK) in Rapperswil wurde die Anlage für die kombinierte IMD/IML-Anwendung zur Serienreife gebracht.

Heißkanaltechnik für die optimale Lösung
Nach den ersten Grundlagenversuche und Erarbeitung des Know-hows mit unterschiedlichen Folien und Kunststoffmaterialien an der Versuchsblende, setzte man das Werkzeug für einen „One-shot Process“ um. Auf der Vorderseite der Blende wurde im IMD-Verfahren der Lack aufgetragen und zeitgleich im IML-Verfahren auf der Rückseite die Folien mit bedruckten Leiterbahnen hinterspritzt. Die Konnektierung dieser Folie erfolgt über einen sogenannten Tail, der durch eine im Rahmen dieses Projektes entwickelten Technologie im Werkzeug „versteckt“ wird und muss nicht mehr wie üblich seitlich über das Bauteil und die Werkzeugtrennung ragen. Beim Hinterspritzen der Trägerfolien wurde auf das Know-how des Projektpartners Kurz zurückgegriffen, doch bei der Auswahl des Heißkanals und der entsprechenden Düse beharrte das IWK auf die leistungsstarke und nachhaltige Technologie von GÃœNTHER Heisskanaltechnik aus Frankenberg. Curdin Wick dazu: „GÃœNTHER Heißkanäle und Düsen funktionieren absolut zuverlässig und zeichnen sie durch eine sehr genaue Temperaturführung aus. Deshalb empfehlen wir diese Technologie von GÃœNTHER auch an unsere Projektpartner.“

Gerade wenn, wie in dieser Anwendung hohe optische Anforderungen, eine geringe Scherbeanspruchung sowie variable Angusspunkt-Querschnitte und eine hohe Prozesssicherheit gefragt sind, macht sich die ausgereifte Technik bezahlt. Curdin Wick hebt das eindeutige Öffnungsverhalten, die gleichbleibende Angussqualität und die Möglichkeiten des sequenziellen Einspritzens hervor. „Ich erinnere mich noch an ein Projekt, bei welchem wir 2K-Schäume hergestellt haben. Dafür hat GÃœNTHER eigens eine Düse entwickelt, welche auf Anhieb funktioniert hat.“ Für das Bedienblenden-Projekt wurde die Heißkanaldüse vom Typ 12NHT2-300S verbaut. Die Systemdüse mit konventionellem Heizelement wird mit dem Verteiler verschraubt. Die Ausführung Typ LA ermöglicht ein Eintauchen bis auf den Artikel und ist somit konturgebend. In der Sonderausführung mit Titanring als thermische Isolierung kann der Einsatzbereich der Nadelverschlussdüse auf Kunststoffe wie, Polyamide PA-4.6, PA-6.6, HTN, thermoplastische Polyester (PET, PBT), flüssigkristalline Polymer (LCP) und Polyetheretherketon (PEEK) erweitert werden. Damit die Elektronikfolie (PET-Trägerfolie) nicht beschädigt wird, ist eine sehr gute Temperaturführung notwendig. Auch hier konnte die Heißkanaldüse des Typs 12NHT2-300S punkten. Denn eine optimale Verarbeitung erfordert eine durchgehend homogene Temperaturführung und einen optimalen Schmelzefluss. Dies gelingt nur, wenn alle schmelzeführenden Bauteile beheizt und sehr gut isoliert sind, wie bei der GÃœNTHER-Düse. „Gerade beim Hinterspritzen der Folien mit den filigranen Strukturen war uns die homogene Temperaturführung und ein bestmöglicher Schmelzefluss wichtig, damit die Folie nicht beschädigt wird,“ ergänzt Curdin Wick. Das Projekt wurde nach 2 ½ Jahren erfolgreich abgeschlossen und sowohl das Vorserienwerkzeug und der Demonstrator an die Partner übergeben, auch mit den entsprechenden Empfehlungen für den Einsatz von der GÃœNTHER Heißkanaltechnologie.

Günther Heisskanaldüse Typ 12NHT2-300S
Für das Bedienblenden-Projekt wurde die Heißkanaldüse vom Typ 12NHT2-300S verbaut.

Kombination beider Prozesse möglich
Das Institut für Werkstofftechnik und Kunststoffverarbeitung (IWK) wies mit diesem Projekt nach, dass die Kombination dieser beiden Prozesse es ermöglicht, smarte, verformte 3D-Blenden im „One-shot Process“ herzustellen. Das Verfahren ist für ausgefallene verformte Blenden geeigneter als z.B. Heißprägen und eignet sich für eine Vielzahl verschiedener Anwendungen, wie etwa großflächige Abdeckungen mit Touchbedienung oder Dekorelemente mit Hinterleuchten der Transferveredelung. Auch lassen sich verschiedene Produktelinien (Preisklassen) mit dem gleichen Werkzeug herstellen. Die Heißkanaltechnik von GÃœNTHER sorgt dabei für eine hohe Prozesssicherheit beim Hinterspritzen der empfindlichen Sensorfolie, ohne welche die variablen Touchfunktionen nicht möglich wären. Ferner zeigte sich, dass durch das Hinterspritzen von funktionalisierten Folien neuartige Bedienblenden wirtschaftlich gefertigt werden können.

Sensorfolien
Bei Sensorfolien mit einer filigranen Backgammon Struktur, d.h. die Leiterbahnstrukturen sind wie auf eine Backgammon Feld angeordnet, kann der Touch mit mehreren Fingern ausgewertet werden. Das funktioniert kapazitiv. Auch sind zum Beispiel längs und quer verbaute Slide-Elemente möglich. Ohne die physikalischen Beschränkungen konventioneller Leiterplatten für Tastenanwendungen lassen sich so moderne Designs mit 3D-Wölbung oder attraktiver Dead-Front-Optik realisieren. Das Einbinden smarter Zusatzfunktionen wie Gestensteuerung und Hinterleuchtung ist ebenso möglich.


Die große Kunst der kleinen Teile - Mikrospritzguss in der Medizintechnik

Präzise Kunststoffbauteile mit feinsten Strukturen finden sich in vielen medizintechnischen Anwendungen. Ob für minimalinvasive Operationstechniken, neuartige Implantate oder moderne Analysemethoden: der Mikrospritzguss leistet hierbei einen bedeutenden Beitrag. Wer Lösungen im Bereich Mikrospritzguss sucht, kommt in Zukunft an GÜNTHER Heisskanaltechnik nicht vorbei.

Günther Nadelverschlusssystem
Die ökonomischste Kombination für Spritzgießmaschinen im Tischformat: Das Nadelverschluss- system mit niedriger Bauhöhe, die zum Patent angemeldete Hubmechanismus-Technologie sowie die energiesparsamen Blueflow®-Heizer.

Bauteile für Medical Devices werden immer kleiner und die Anforderungen an ihre Präzision steigen. Wo der Bereich der Mikrospritzgussteile beginnt, ist zwar nicht verbindlich definiert, aber die konventionelle Spritzgießtechnik kommt bei der Fertigung solcher Teile an ihre Grenzen. Bei Produkten oder Bauteilen, die teilweise nur ein hundertstel Gramm wiegen und Toleranzen im Mikrometerbereich einfordern, ist die Herausforderung vielfältig. Denn für die winzigen Teile braucht es spezielle Werkzeuge, die die engen Toleranzen der Kundenspezifikationen erfüllen und dementsprechende Maschinen. Dazu kommt der zunehmende Einsatz technisch hochentwickelter Kunststoffe in der Medizintechnik, wie etwa PPSU oder PEEK. Polyetheretherketon (PEEK) zum Beispiel, ist ein spezieller Kunststoff, der von der Luft- und Raumfahrtindustrie entwickelt wurde und gerade im medizinischen Bereich neue Anwendungsmöglichkeiten eröffnet. Denn der leichte und gut zu verarbeitende Kunststoff kann andere Materialien ersetzen. Zum Mehrwert von PEEK gegenüber Metallen, die häufig für Medizinprodukte spezifiziert werden, zählen sein geringeres Gewicht, ästhetische und ergonomische Vorzüge sowie Gesamtkostenvorteile und leichte Einfärbbarkeit.

Da die Hersteller von Mikrospritzgussteilen auch unter Kostendruck stehen, kommt eine weitere erschwerende Komponente hinzu. Zwar lassen sich Material und Energie einsparen, aber gerade wegen der teilweise besonderen Komponenten und der hochpräzisen Werkzeuge sind die Mikrospritzguss-Maschinen oft teurer als normale 90-t-Maschinen. Eine Alternative sind hier Maschinen im Tischformat. Solche Maschinen sind auf kleine Schussgewichte zugeschnitten und verbrauchen deutlich weniger Energie. Diese haben aber wiederum den Nachteil, dass der Einbauraum für das Werkzeug wesentlich kleiner ausfällt. Möchte man aber nun einen Artikel für den Einsatz in der Medizinindustrie fertigen, benötigt man eine gleichbleibende sehr hohe Anspritzpunkt-Qualität, die sich wiederum nur durch ein Nadelverschlusssystem garantieren lässt. Bei diesem wird normalerweise der Hubmechanismus in die hintere Werkzeugplatte des Spritzgusswerkzeugs eingearbeitet. Der zusätzliche Platz für einen Hubmechanismus ist aber bei Maschinen im Tischformat nicht vorhanden. Eine Gemengelage, die die Hersteller von Mikrospritzgussteilen für die Medizintechnik immer dazu zwingt, teure Kompromisse einzugehen und überdies die Einsatzmöglichkeiten des Mikrospritzgießen begrenzt. 

Günther Mikrospritzguss-Werkzeug
Das Mikrospritzguss-Werkzeug im Detail.

Herausforderung angenommen
Auf der K-Messe im letzten Jahr zeigte der Technologieführer im Bereich Heißkanal- und Kaltkanaltechnik, GÃœNTHER Heisskanaltechnik, ein Mini-Nadelverschlusssystem mit extrem niedriger Bauhöhe, welches die Vorteile des Mikrospritzguss mit denen der Nadelverschlusstechnik kombiniert. Zusammen mit dem Werkzeugbauer IES GmbH, mit Sitz im norddeutschen Braak, der häufig für Medizintechnik-Unternehmen arbeitet, und einem Hersteller für spezielle Mikrospritzguss-Maschinen, hat GÃœNTHER das Entwicklungsprojekt „Mikrospritzguss mit Nadelverschluss“ auf den Weg gebracht.

Seitens GÜNTHER lag die große Herausforderung in dem sehr geringen Öffnungsweg der Mikrospritzguss-Maschine. Da durch die geringen Abstände zwischen Heißkanaltechnik und dem Mechanismus, der zum Verfahren der Nadeln verwendet wird, eine Wärmeübertragung stattfindet, drohte immer ein Ausfall der beweglichen Komponenten im Hub-Mechanismus. Die Experten von GÜNTHER beschlossen daraufhin, den Nadelverschluss-Mechanismus in die Maschinenaufspannplatte einzuarbeiten. Dadurch konnte man das Mikrospritzguss-Werkzeug problemlos fixieren und auch die Technik für das Verfahren der Verschlussnadeln positionieren. Im Nadelverschluss-Mechanismus wurden erstmalig Laufrollen für die Kraftumlenkung zwischen Hubelement und Schiebern eingesetzt. Eine geschwungene Nut, in der die Laufrollen verfahren, ermöglicht eine optimale Kraftübersetzung. Der Einsatz der Laufrollen hat außerdem geringere Reibkräfte zur Folge, wodurch die Standzeit nachweislich deutlich erhöht wird. Die Funktionsweise des Nadelverschluss-Mechanismus kann so mit all seinen Vorzügen genutzt werden, der Aufbau des Spitzgusswerkzeugs bleibt dabei so einfach wie bei einem herkömmlichen Mikrospritzguss-System. Diese neue, zum Patent angemeldete Technologie, die in der Aufspannplatte verbaut wird, wird eine neue Ära des Mikro-Spritzgusses einleiten.

Das kompakte vierfach Heißkanalsystem mit BlueFlow®-Düsen weist einen Düsenabstand von 26 x 26 mm auf. Der Anspritzpunkt-Durchmesser bei der Direktanspritzung liegt bei 1 mm. Der balancierte Verteiler mit der außenseitig eingepressten Heizung garantiert eine optimale Wärmeübertragung auf dem Verteilerblock. Das Ergebnis ist eine homogene Temperaturverteilung. Die GÃœNTHER Nadelverschluss-Lösung bietet so nicht nur eine niedrige Aufbauhöhe, sondern auch einen besonders guten Temperaturverlauf über den kompletten Fließweg der Kunststoffschmelze im Heißkanalsystem. Durch das gute Temperaturprofil der Heißkanaltechnik können auch höchst technische Kunststoffe auf kleinen, leistungsangepassten Spritzgießmaschinen verarbeitet werden. Der Werkzeugbauer IES startet in Kürze eine Testreihe für die Verarbeitung von Polyetheretherketon (PEEK).

Günther Nadelverschlussdüse mit Sensor
Einmal zeigt die BlueFlow®-Technologie ihre Vorteile. Mit der Standardisierung der Dickschicht-Technologie lassen sich auch kleinste Düsen herstellen, die auch für den Mikrospritzguss Energieeffizienzpotenziale eröffnen.

Präzise Regelung für Mikro-Spritzgussteile
Abgerundet wird das Mini-Nadelverschlusssystem mit niedriger Bauhöhe durch den Einsatz des neuen Temperatur-Regelgerätes der blueMaster-compact-Serie. Dieses Regelgerät ist für kleinere Anwendungen oder für den Einsatz im Servicebereich konzipiert und hebt die Temperaturreglung auf ein neues Level. Das Regelgerät blueMaster compact 3 ist für bis zu drei Regelkreise ausgelegt und verfügt über eine adaptive Optimierung der Regelung, d.h. das Gerät passt sein Regelverhalten ohne Benutzereingriff der angeschlossenen Last an und es ist keine Einstellung von PID-Parametern mehr nötig. Die Regelung bleibt selbst bei kleinsten Lasten stabil. Pro Zone stehen vier Betriebsarten (Regeln, Steuern, Leitbetrieb, Monitor) zur Verfügung. Dr. Stefan Sommer, Techn. CEO-Assistant und Prokurist bei GÃœNTHER Heißkanal: „Der neu entwickelte Regel-Algorithmus ist noch präziser und die automatische Adaptierung der Regelparameter garantiert eine gute Regelqualität ohne Ãœberschwinger, was eine einwandfreie Verarbeitung von höchst technischen Kunststoffe wie PEEK wichtig ist. Besonders wenn es sich um Mikro-Spritzgussteile handelt.“

Der neue Regler lässt sich von einer App aus bedienen, die selbst für User ohne Spritzgießausbildung leicht nutzbar ist. Das anwenderorientierte Intro mit Assistenzfunktionen und nützlichen Erklärungen, gestaltet die Bedienung so einfach, dass eine Anleitung praktisch obsolet ist. Die zeitgemäße Menüführung mit grafischen Temperaturanzeigen, ist für den Nutzer leichter zu interpretieren. Die App lässt sich auf alle gängigen Smartphones oder Tablet aufspielen und ermöglicht so eine ortsunabhängige Steuerung der Regelgeräte. Die Kommunikation erfolgt über Bluetooth, sodass auch mehrere Regler bedient werden können.

Vorteile kombiniert
Der Einsatz des neuen Mikro-Nadelverschluss-System von GÜNTHER ermöglicht es, die Vorteile des Mikrospritzguss mit denen der Nadelverschluss-Technik zu kombinieren. Der geringe Energieverbrauch sowie der schnelle und einfache Aufbau des Mikrospritzguss-Werkzeugs kombiniert mit der hohen Qualität des Nadelverschluss-Systems machen die Mikrospritzguss-Fertigung durchweg flexibler, gleichzeitig aber auch sehr viel energieeffizienter. Alles Argumente, die Spritzgießverarbeitern von Medical Devices entgegenkommt, die auf Nachhaltigkeit und Energieeinsparungen setzen.


Verarbeitung von TPE mit Kork im Heißkanal-System - Thermoplastische Elastomere formen die Zukunft

Thermoplastische Elastomere (TPE) sind ein besonders interessanter Werkstoff für das Spritzguss-Verfahren, da TPE die Vorteile von Thermoplasten und Elastomeren kombinieren. In Verbindung mit TPE kommt zunehmend auch Kork als Füllstoff zum Einsatz, da dieser den Produkten eine angenehme Haptik und rutschfeste Oberflächenstruktur verleiht. Doch Kork ist thermisch sensibel, was die Frage aufwirft, ob sich die Kombination TPE und Kork auch im Heißkanal verarbeiten lässt?

Günther Kombination TPE und Kork
Die Kombination TPE und Kork sollte mit einem Heißkanal-Nadelverschluss-System auf seine Verarbeitbarkeit getestet werden.

Einsatzgebiete und Anwendungen, die ehemals dem vergleichsweisen teuren Naturkautschuk vorbehalten waren, werden mittlerweile auch mit TPE realisiert. TPE-Materialien lassen sich ähnlich leicht verarbeiten wie Thermoplaste. In Verbindung mit TPE kommt auch immer mehr Kork als Füllstoff zum Einsatz. Da Kork eine zellenartige Struktur hat, die leicht und hoch komprimierbar ist, kommt diese Materialkombination als Alternative für Griffen und Henkeln an Sportgeräten, Haushaltsgegenständen und auch an medizinischen Hilfsmitteln (Griffe für Krücken) zum Einsatz. Zudem kann ein Compound aus TPE-Kork auch für 2K-Anwendungen in Verbindung mit PP oder PE eingesetzt werden.

Im Rahmen eines Kundenprojektes wurde im Technikum von GÜNTHER Heisskanaltechnik ein solches TPE-Kork-Compound von Hexpol mit dem Handelsnamen Lifocork UV 501039 Natur mit einem Heißkanal-Nadelverschluss-System auf seine Verarbeitbarkeit getestet. Mit dem Versuch sollte ermittelt werden, inwieweit diese Lifocork-Type ohne nennenswerte Verfärbungen mit dem Heißkanal-System verarbeitet werden kann.

Günther Heisskanal-Düse Nadelverschluss
Heißkanal-Düse Nadelverschluss mit PM-Nadelführung Typ LA

Produkte mit natürlicher Ästhetik und Haptik
Lifocork ermöglicht das Herstellen von Soft-Touch-Designelementen mit dem natürlichen Aussehen von Kork. Es ist ein leichtes Material mit geringer Dichte, was zusätzlich Gewichtseinsparungen ermöglichen kann. In der Zweikomponenten-Verarbeitung haftet Biokomposit an TPE, PP und PE. Die Compounds sind auf unterschiedlichen Basismaterialien wie TPS, EVA oder TPO in Härten von 50 bis 98 Shore A verfügbar.. Sie lassen sich auch schäumen, so dass eine Dichte bis 0,45 g/cm³ erreicht wird. Ideal ist dieses Biokomposit für die Herstellung von Sportgeräten, Werkzeugen, Haushaltsgegenständen, orthopädischen Produkten, Spielzeug und das Fahrzeuginterieur geeignet.  Jochen Schneider, Geschäftsführer von Hexpol TPE, Lichtenfels, hebt hervor: „Mit Lifocork-Biocomposites können Markeninhaber ihren Produkten eine natürliche Ästhetik und Haptik verleihen."

Jörg Essinger, Leiter der Anwendungstechnik & Service bei GÃœNTHER Heisskanal, gibt jedoch zu bedenken: „Lifocork ist ein auf Styrol-Blockcopolymer basierendes TPE, welches 20 bis 30-prozentigen Korkanteil enthält. Aufgrund dieses Korkanteils ist das Compound in Bezug auf die Spritzgussverarbeitung temperatur- und scherempfindlich, was zu einer deutlichen Verfärbung führt. Eine reine Wärmebelastung ist in diesem Zusammenhang weniger kritisch. Erst in Verbindung mit einer zu hohen Scherbelastung im Spritzprozess kommt es zur Verfärbung.“ Aus diesem Grund wurde für diesen Versuch im Technikum von GÃœNTHER Heisskanaltechnik ein 2fach-Werkzeug mit einem „Scheiben“-Probekörper gewählt. Als Heißkanal-Düse setzte das Team um Jörg Essinger eine Nadelverschlussdüse vom Typ 8NHT2-80 mit einem Schmelzekanal-Durchmesser von 8mm ein, um das Compound mit möglichst geringer Scherbelastung zu verarbeiten. Diese Düse zeichnet sich durch ein sehr homogenes Temperaturprofil aus, was durch den zweigeteilten Schaft aus Titan und Stahl begünstigt wird. Das sorgt für eine hervorragende Isolierung im vorderen Schaftbereich und damit für einen äußerst geringen Wärmeverlust zwischen Heißkanaldüse und Kavität. Damit ist diese Heißkanaldüse perfekt für die Verarbeitung thermisch empfindlicher Materialien, technischer Kunststoffe und hochtemperaturbeständiger Polymere geeignet. Durch die geringe Wärmeableitung wird eine schonende Verarbeitung des Lifocork-Materials ermöglicht. Da die Kork-Partikel eine Größe zwischen 0,5mm und 1mm haben, muss der Anspritzpunkt > 1,2mm betragen. Bei dem Versuch wurde, um die Schmelze auch möglichst stressfrei in die Kavität einspritzen zu können, die PM-Nadelführung Type LA 2,0 mit einem Anspritzpunkt-Durchmesser von 2,0mm eingesetzt.

Um die Verarbeitung möglichst schonend bei geringem Staudruck durchzuführen, wurde eine niedrige Schneckendrehzahl gewählt. Das Biokomposite wurde im Vorfeld etwa 3 Stunden bei 50 bis 60°C getrocknet. Die Temperatur der Schmelze betrug max. 180°C und die des Werkzeuges etwa 35°C. Getestet wurde die Prozessfähigkeit über eine Laufzeit von 2 Stunden.

Die Versuche haben gezeigt, dass mit dem eingesetzten Heißkanal-System ein stabiler Prozess bei variablen Temperaturen von 140°C bis180°C möglich ist. Je höher hier die Düsentemperatur eingestellt wurde, um so dunkler wurden aber die Formteile. Auch getestet wurde die Prozessstabilität nach einer Fertigungsunterbrechung. Nach etwa 10 Minuten konnte ohne nennenswerte Auffälligkeiten der Fertigungsprozesse wieder hochgefahren werden.

Günther Kombination Technikum
Im Rahmen eines Kundenprojektes wurde im Technikum von GÃœNTHER Heisskanaltechnik das TPE-Kork-Compound auf seine Verarbeitbarkeit getestet.

Biobasierte TPE in den Fokus rücken
Nachhaltigkeit ist viel mehr als nur ein Schlagwort. Da die meisten konventionellen Kunststoffe aus Öl gewonnen werden, also einer schwindenden Ressource, rücken biobasierte TPEs als neue, umweltschonende Materialien für Produktentwicklungen in den Fokus. Dank Biokompositen können bei der Produktentwicklung fossile Rohstoffe durch nachwachsende ersetzt werden. Das geht einher mit einer CO2-Einsparung sowie einer geringeren Umweltbelastung und stellt gleichzeitig einen Schritt hin zu mehr Unabhängigkeit von Erdöl dar. Gerade für die Automobilbranche sind Werkstoffe wie Lifocork interessant, weil sie neben einer guten mechanischen Performance hervorragende Dämmeigenschaften bei einer geringen Dichte mitbringen So kann Gewicht eingespart werden, Bauteile können also gleichzeitig leicht und umweltfreundlich gestaltet werden. Mit der Versuchsreihe zeigte GÃœNTHER auf, dass sich Biokomposite, wie Lifocork, mit einem Heißkanal-Nadelverschluss-System sehr gut verarbeiten lassen, ohne nennenswerte Verfärbungen. Jörg Essinger fasst zusammen: „Man sollte darauf achten, das Compound mit möglichst geringer Scherbelastung zu verarbeiten. Da ist es sinnvoll eine niedrige Schneckendrehzahl zu wählen, um den Staudruck gering zu halten. Weiterhin ist zu beachten, dass die Düse ein sehr homogenes Temperaturprofil aufweist, wie etwa unsere Düsen mit zweigeteiltem Schaft, welche für eine gute Isolierung im vorderen Schaftbereich und damit für einen äußerst geringen Wärmeverlust zwischen Heißkanaldüse und Kavität sorgen. Mit diesen Rahmenbedingungen lassen sich Biokomposit prozessstabil und ohne nennenswerte Verfärbungen verarbeiten.“


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Düsen / Düsentechnik / Elektronische Steuerungen, freiprogrammierbare / Heisskanaldüsen / Heisskanalregler / Heißkanalsysteme / Heisskanaltechnik / Heisskanalverteiler / Industriesteuerungen / Kaltkanaltechnik / Kompaktregler / Kunststoff / Mehrfachdüsen / Mehrkanalregler / MSR-Steuerungen / Nadelverschlussdüse / Regelanlagen / Regelgeräte / Regelschränke / Regler, elektronische / Steuergerät / Steuerungen für die Antriebstechnik / Steuerungen für die Mess- und Regeltechnik / Steuerungen, elektronische, für Maschinen- und Anlagenbau / Steuerungstechnik / Temperaturregler, elektrische / Temperiergeräte

 

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