gwk wasserfreie dynamische Formnesttemperierung mit CO2 vario gt

Die „grüne“ Temperierung mit recyceltem CO2
gwk wasserfreie dynamische Formnesttemperierung vario gt

 

Bei der LIVE-Anwendung „Spritzgießen von dickwandigen optischen Linsen aus PMMA für LED Beleuchtung“ kommt eine wasserfreie zyklische Formnesttemperierung mit CO2 zum Einsatz. Im integrat 4D-Verfahren gefertigte Werkzeugeinsätze mit kavitätsnahen, konturfolgenden Temperierkanälen ermöglichen die präzise und schnelle Wärmeübertragung im Spritzgießwerkzeug, welches höchst energieeffizient auf einer vollelektrischen Spritzgießmaschine von Arburg betrieben wird.

 

Ganz neue Perspektiven und Möglichkeiten eröffnet die einzigartige dynamische Temperierung mit CO2. Beim Heizen und Kühlen komplexer und dünnwandiger Formteilbereiche bietet sich dieses neue und umweltschonende Verfahren geradezu an. Denn durch den Einsatz eines gasförmigen Mediums beim Heizen und Kühlen wird eine Verschmutzung der Kühlkanäle vollständig vermieden. Grundsätzlich haben gasförmige Medien zwar den Nachteil, dass ihre Wärmeübertragungseigenschaften eher schlecht sind. Dies gilt zumindest für Luft, welche daher nur in Ausnahmefällen für Kühlzwecke eingesetzt wird. CO2 stellt aber dagegen bei richtiger Ausschöpfung seiner Potenziale eine äußerst interessante Alternative zur konventionellen Wassertemperierung dar.

 

Die Kühlung mit CO2 ist hinreichend erprobt und bekannt. Die hohe Verdampfungsenthalpie des flüssig eingespritzten Mediums ermöglicht in Verbindung mit der dabei auftretenden Temperatur von -76 °C eine äußerst effiziente Wärmeübertragung. Bei der Kühlung von langen und dünnen Kernen sowie von schmalen Stegen wird die CO2-Kühlung seit Jahren bereits erfolgreich eingesetzt. Neu hingegen ist die Möglichkeit mit gasförmigem CO2 auch zu heizen. In dem von gwk entwickelten vario gt wird CO2 auf einen entsprechenden Druck komprimiert und werkzeugnah aufgeheizt. Das Medium ist, im Gegensatz zu Wasser und Heißdampf, auch bei hohen Temperaturen unkritisch. Es neigt nicht zu Ablagerungen und Korrosion, und hat gute Wärmeübertragungseigenschaften, so dass es für eine dynamische Werkzeugtemperierung hervorragend geeignet ist. Der konkurrenzlos hohe Temperaturgradient zwischen heißem und kaltem Medium verspricht kürzest mögliche Zykluszeiten.

 

Auch die positiven Umweltaspekte sind nicht zu vernachlässigen. Das zur Anwendung kommende CO2 ist ein Extrakt aus Nebenprodukten chemischer Prozesse und würde normalerweise direkt an die Umgebung abgegeben. In einem von Linde, ISK und gwk entwickelten Verfahren wird es für die dynamische Temperierung enger und schwer zugänglicher Werkzeugbereiche und komplexer Geometrien veredelt und wiederverwendet. Hinzu kommt, dass diese Art der Temperierung im Gegensatz zu allen anderen Verfahren keinerlei Anforderungen an die Kühlanlage stellt, weder in Bezug auf die Wasserqualität, noch an die Temperaturen, Drücke und Volumenströme. Der Einsatz von wasserfreien Spritzgießwerkzeugen im Reinraum rückt damit in greifbare Nähe.

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