Verhindern Sie Verformungen: Wie man mit dem Rückprall von Kunststoffteilen umgeht
Haben Sie schon einmal ein Teil aus einem Thermoformwerkzeug herausgeholt – nur um zu sehen, wie es sich langsam verformt oder nicht mehr den vorgegebenen Maßen entspricht? Das ist frustrierend. Der „Rückprall“ entsteht meist dadurch, dass das Material noch innere Spannungen aufweist – oder weil es auf eine Weise abgekühlt ist, die dazu führt, dass seine Struktur ungleichmäßig wird.
Wir haben herausgefunden, dass die beste Lösung dafür Hochleistungs-Infrarotheizer sind. Doch es geht dabei nicht nur darum, einfach mehr Wärme zu erzeugen – es geht vielmehr um eine gezielte Verteilung der Wärme.
Warum „gleiche Erwärmung“ nur ein Mythos ist
Die meisten Menschen glauben, dass das gesamte Teil gleichmäßig erwärmt werden sollte. Doch bei komplexen Innenteilen gibt es Bereiche mit dünnen Rändern und anderen Bereichen mit dicken Strukturen. Wenn das gesamte Teil mit derselben Temperatur erhitzt wird, überhitzen die dünnen Bereiche und verschlechtern sich in ihrer Qualität, während die dicken Bereiche weiterhin zu kalt bleiben und sich nicht bewegen können. Genau diese Temperaturunterschiede sind es, die zu Verformungen führen. Im Grunde genommen kämpft das Material gegen sich selbst.
Deshalb teilen wir das Heizsystem in separate Bereiche auf. So kann die Wärme genau dort eingesetzt werden, wo sie benötigt wird. Für die dickeren Bereiche kann die Temperatur höher eingestellt werden, während für die Ränder eine niedrigere Temperatur ausreicht. Wenn das Material genau so fließt, wie es soll, hört es auf, gegen das Werkzeug anzukämpfen.
Entfernen Sie die Spannungen
Um zu verhindern, dass ein Teil sich verformt, muss das Material erst einmal entspannen können. Kurzwelliges Infrarot ist hier ideal – es dringt tief in das Polymer ein und erwärmt das Material von innen nach außen. Dadurch können die Molekülketten bereits vor dem Eintreten des Teils ins Werkzeug locker werden.
Wenn die Heizbereiche richtig gestaltet sind, erreicht das Teil das Werkzeug bei einer konstanten Temperatur. Es gibt keine ungewöhnlichen Schrumpfungen oder Verformungen – der Teil bleibt einfach dort, wo er hingehört.
Die Kompromisse (die ehrliche Seite)
Es handelt sich dabei jedoch nicht um eine „Plug-and-Play“-Lösung. Die gezielte Verteilung der Wärme macht die Elektrik etwas komplizierter. Man braucht mehr Thermoelemente sowie einen intelligenteren PID-Regler, damit die verschiedenen Heizbereiche nicht miteinander verschmelzen.
Wenn die Heizbereiche zu eng abgegrenzt sind, entstehen an den Grenzen „heiße Punkte“. Um das zu vermeiden, überschneiden wir die Heizbereiche etwas. Dadurch wird die Übergangszone glatter und alles bleibt in Bewegung.