Die wichtigste Ausrüstung für die Formteilproduktion ist eine Hydraulikpresse. Die Aufgabe der Hydraulikpresse im Pressvorgang besteht darin, Druck auf den Kunststoff durch die Form auszuüben, die Form zu öffnen und das Produkt auszuwerfen.
Das Formpressen wird hauptsächlich für die Verarbeitung von Duroplasten eingesetzt. Bei Thermoplasten muss der Rohling vorab vorbereitet und abwechselnd erhitzt und gekühlt werden, was zu langen Produktionszyklen, geringer Produktionseffizienz und hohem Energieverbrauch führt. Zudem lassen sich Produkte mit komplexen Formen und präzisen Abmessungen nicht formpressen. Daher geht der Trend allgemein hin zum wirtschaftlicheren Spritzgießen.
DerKompressionsformmaschineDie zum Formen verwendete Formpresse (kurz: Presse) ist eine hydraulische Presse. Ihre Presskraft wird in Nenntonnage angegeben. Üblicherweise gibt es Pressen der Serien 40 t, 630 t, 100 t, 160 t, 200 t, 250 t, 400 t und 500 t. Es sind auch mehrschichtige Pressen mit über 1.000 Tonnen Presskraft erhältlich. Zu den wichtigsten Spezifikationen der Presse gehören die Betätigungs- und Auswerferkraft, die Größe der Formteller sowie die Hübe des Betätigungs- und Auswerferkolbens. Ober- und Unterteil der Presse sind in der Regel mit Heiz- und Kühlvorrichtungen ausgestattet. Kleine Teile können mit einer Kaltpresse (ohne Heizung, nur mit Wasserkühlung) geformt und gekühlt werden. Die Heizpresse wird ausschließlich für die Wärmebehandlung eingesetzt, was Energie spart.
Je nach Automatisierungsgrad lassen sich Pressen in Handpressen, halbautomatische Pressen und vollautomatische Pressen unterteilen. Nach der Anzahl der Lagen der Flachplatte unterscheidet man zwischen Doppellagen- und Mehrlagenpressen.
Eine Hydraulikpresse ist eine Druckmaschine, die hydraulisch angetrieben wird. Beim Pressvorgang wird zunächst der Kunststoff in die geöffnete Form gefüllt. Anschließend wird Drucköl in den Arbeitszylinder geleitet. Der Kolben und der bewegliche Schenkel bewegen sich, geführt von der Säule, nach unten (oder oben), um die Form zu schließen. Schließlich wird die von der Hydraulikpresse erzeugte Kraft auf die Form übertragen und wirkt auf den Kunststoff ein.
Der Kunststoff im Inneren der Form schmilzt und erweicht unter Hitzeeinwirkung. Die Form wird mit Druck aus einer Hydraulikpresse gefüllt, wodurch eine chemische Reaktion stattfindet. Um die bei der Kondensationsreaktion entstehende Feuchtigkeit und andere flüchtige Bestandteile abzuführen und die Produktqualität zu gewährleisten, ist eine Druckentlastung erforderlich. Anschließend wird der Druck sofort wieder erhöht und gehalten. Währenddessen reagiert das Harz im Kunststoff weiter. Nach einer gewissen Zeit bildet sich ein unlöslicher und unschmelzbarer, harter Feststoff, und der Aushärtungsprozess ist abgeschlossen. Die Form wird sofort geöffnet und das Produkt entnommen. Nach der Reinigung der Form kann die nächste Produktionsrunde beginnen.
Aus dem oben beschriebenen Prozess geht hervor, dass Temperatur, Druck und Zeit wichtige Bedingungen für das Formpressen darstellen. Um die Produktivität der Maschine sowie die Sicherheit und Zuverlässigkeit des Betriebs zu verbessern, ist auch die Betriebsgeschwindigkeit ein wichtiger Faktor, der nicht vernachlässigt werden darf. Daher sollte die für das Pressen verwendete Kunststoffhydraulikpresse folgende grundlegende Anforderungen erfüllen:
① Der Anpressdruck sollte ausreichend und einstellbar sein und muss innerhalb einer bestimmten Zeitspanne den vorgegebenen Druck erreichen und halten können.
② Der bewegliche Schenkel der Hydraulikpresse kann an jeder beliebigen Stelle des Hubs anhalten und wieder in die Ausgangsposition zurückkehren. Dies ist insbesondere beim Einsetzen von Formen, beim Vorpressen, beim Befüllen von Chargen oder im Fehlerfall unerlässlich.
③ Der bewegliche Schenkel der Hydraulikpresse ermöglicht die Steuerung der Geschwindigkeit und die Anwendung des Arbeitsdrucks an jedem Punkt des Hubs. Dies erfüllt die Anforderungen von Formen unterschiedlicher Höhe.
Der bewegliche Schenkel der Hydraulikpresse sollte im Leerlauf vor dem Kontakt des Formteils mit dem Kunststoff eine höhere Geschwindigkeit aufweisen, um den Presszyklus zu verkürzen, die Maschinenproduktivität zu steigern und eine Beeinträchtigung der Fließfähigkeit des Kunststoffs zu vermeiden. Sobald das Formteil den Kunststoff berührt, muss die Schließgeschwindigkeit reduziert werden. Andernfalls können Form oder Einsatz beschädigt werden oder das Pulver aus der Form gespült werden. Gleichzeitig wird durch die Reduzierung der Geschwindigkeit die Luft vollständig aus der Form entfernt.
Veröffentlichungsdatum: 07.04.2023
