Die Vermeidung von Verformungen: Eine bessere Methode zur Bearbeitung von Kunststoffteilen durch Thermoformen
Haben Sie schon einmal versucht, ein Teil aus dem Formwerkzeug zu nehmen – nur um zu beobachten, wie es direkt vor Ihren Augen langsam verformt wird? Das ist frustrierend. Diese „Rückprallbewegung“ entsteht meist dadurch, dass das Material noch interne Spannungen aufweist. Es wurde während des Prozesses nicht mit der richtigen Menge an Wärme behandelt – daher versucht es, sich sofort wieder zu entspannen, sobald es frei ist.
Die alte Methode – das gesamte Teil gleichmäßig zu erhitzen – funktioniert einfach nicht. Dabei werden die dünnen Ränder verbrannt, während der dicke Mittelteil immer noch zu kalt bleibt.
Hier ist die Lösung: Zonebasierte IR-Steuerung.
Anstelle davon, das Teil als einen einzigen Block zu betrachten, teilen wir das Infrarotfeld in einzelne Zonen auf. Man kann dabei an den dickeren Bereichen eine höhere Leistung verwenden, während man bei den dünnen Wandungen die Leistung stark reduzieren kann.
Wenn das gesamte Teil gleichzeitig die Glasübergangstemperatur erreicht, entspannen sich die Polymerketten tatsächlich. Es entstehen keine Restspannungen – und somit auch keine Verformungen. Das Teil bleibt genau dort, wo es sein soll.
Die benötigten Komponenten
Wir verwenden Kurzwellen-Infrarotstrahler. Warum? Weil sie das Material viel schneller durchdringen als Langwellenstrahler. Man braucht eine hohe Leistung, um schnell die gewünschte Temperatur zu erreichen – sonst besteht die Gefahr, dass die Oberfläche verbrannt wird.
Um das zu ermöglichen, schließen wir die Heizgeräte in separate PID-Schleifen an. Dadurch kann man die Temperatur für den Mittelbereich anders einstellen als für die Seitenpanels. Das erfordert etwas mehr Aufwand, aber es ist die einzige Möglichkeit, gute Ergebnisse zu erzielen.
Die Nachteile
Es handelt sich dabei nicht um eine „Zauberlösung“. Die zonebasierte Steuerung bringt zwar eine hervorragende Stabilität, doch der elektrische Aufbau wird dadurch etwas komplizierter. Man benötigt mehr SSRs sowie zusätzliche Thermokoppler, um jede Zone überwachen zu können.
Und ein Hinweis: Diese Hochleistungsstrahler erzeugen viel Wärme. Wenn das Kühlsystem nicht ausreicht, könnte das Formwerkzeug selbst überhitzen.
Mein Rat: Nutzen Sie eine Gebläsekühlung für die Bereiche, die nicht beheizt werden. So bleibt das Formwerkzeug stabil – und Sie müssen sich später keine Sorgen machen.