[ 6.Dez 2010 | |No Comment ]
Kühlmittel für Kühlbohrungen unter Ø 2mm

Coole Hot Spots sorgen für 30% Zeitersparnis

Die Kühlung von Spritzgusswerkzeugen bei der Kunststoffteileherstellung ist auch aus ökonomischer Sicht ein heißes Thema. Denn: 60% der Zykluszeit im Produktionsprozess dienen der Kühlung, wobei den Hot Spots eine besondere Bedeutung zukommt – sowohl, was die Qualität des Spritzgusserzeugnisses betrifft, als auch den Umfang der Nachbearbeitung. Ein Spritzgussformenhersteller in Sachsen hat jetzt einen Weg gefunden, wie Werkzeuge, und insbesondere die Hot Spots, effektiver gekühlt werden können. Die Ergebnisse sind absolut „cool“: bis zu 30% Zeitersparnis, entsprechend geringere Produktionskosten – und, dank geringe Emission – wird die Umwelt geschont.

Eigentlich ist das Prinzip wieder mal ganz einfach, aber darauf kommen muss man. Das taten die Ingenieure und Techniker der stemke kunststofftechnik gmbh in Döbeln, einem mittelständischen Formenbauer in Sachsen. Sie ließen sich von der Funktionsweise eines Kühlschranks inspirieren und entwickelten ein in sich geschlossenes Kühlkreis-laufsystem, in dem das Kältemittel zirkuliert.

Die Funktionsweise

Die Stemke-Kühlung basiert auf dem gleichen Funktionsprinzip wie ein Kühlschrank. Foto: stemke Kunststofftechnik

Die Stemke-Kühlung basiert auf dem gleichen Funktionsprinzip wie ein Kühlschrank. Foto: stemke Kunststofftechnik

Ein gasförmiges Kältemittel zirkuliert in einem geschlossenen Kreislauf zwischen Werkzeug und Kältemaschine und dabei kontinuierlich heruntergekühlt; Kanäle mit einem Durchmesser unter zwei Millimeter (!) sorgen für eine enorm effiziente Kühlung – auch an den schlecht oder bis dato gar nicht erreichbaren Hot Spots. Das innovative System ist dadurch den herkömmlichen Wasserkühlungen weit überlegen und bietet gegenüber den CO2-Systemen den Vorteil, dass es keine schädlichen Treibhausgase freisetzt. Auch die Wiederaufbereitung des Kühlmediums im geschlossenen System schont die Umwelt und spart Kosten.

Der dargestellte Kern ist mit zwei Löchern von hinten aufgebohrt und dient als Expasionsraum worin das Kühlmittel mit circa -30° C verdampfen kann. Foto: stemke Kunststofftechnik

Der dargestellte Kern ist mit zwei Löchern von hinten aufgebohrt und dient als Expasionsraum worin das Kühlmittel mit circa -30° C verdampfen kann. Foto: stemke Kunststofftechnik

Das System lässt sich z.B. mit dem dargestellte Kern realisieren. Er ist mit zwei Löchern von hinten aufgebohrt. Im größeren rechten Loch sitzt ein Kapillarrohr, welches am Ende einen definierten Expansionsraum (Verdampferraum) entstehen lässt. Das Kapillarrohr (Außendurchmesser 1mm, Innendurchmesser 0,5mm) wirkt als Düse für das flüssige Kältemittel (15 bar Druck), welches im Expansionsraum mit circa -30° C verdampft (circa 3 bar Druck).
Ein Temperaturfühler in der linken Bohrung meldet die Werkzeugtemperatur an die Regelsteuerung, welche die vorgewählte Temperatur
über eine Magnetventil regelt. Das Gas strömt in der Bohrung zurück, wird am Ende der Bohrung in einem zweiten Rohr aufgefangen und an das Kühlaggregat zur Wiederaufbereitung über das Magnetventil geleitet.

Die Anwendungsbereiche
Die Anwendungsbereiche liegen klar auf der Hand, wie schon auf der Euromold 2007 mit dem Korallen-Werkzeug präsentiert, sind mit einer derartigen Kühltechnik, besonders dünne- und  flache Kerne,  Auswerferstifte als auch Schieber ideale Anwendungsgebiete. Zudem besteht  ebenfalls die Möglichkeit eine Kühlung zwischen engen Rippen und Konturen einzusetzen.

Realisieren lässt sich das u.a. nicht nur durch die oben gezeigten Düsen, sonder auch u.a. auch durch einen Mini-Chip mit denen sich einen Bereich von der größe eines 1-Cent Stückes bis zu -36°Grad runterkühlen lässt. Weitere Möglichkeiten bietet die stemke Kühltechnik GmbH mit den Kühlkanal.

Die „Stemke-Kühlung“ wird in der Fachwelt als richtungweisend diskutiert. Man geht davon aus, dass sie in wenigen Jahren technischer Standard sein wird. Das haben auch die Investoren aus den Vereinten Arabischen Emiraten erkannt. Sie sicherten sich die Zweidrittelmehrheit und schafften damit eine solide Kapitaldecke für eine langfristige Vermarktungsstrategie und den bereits geplanten Expansionskurs der stemke kunststofftechnik gmbh.



Über stemke Kunststofftechnik:



Die stemke kunststofftechnik gmbh ist ein mittelständischer Hersteller und Systemanbieter im Bereich Spritzgussformenbau. Die Leistungen umfassen die Produktentwicklung und Werkzeugkonstruktion, die Fertigung von Prototypen- und Serienwerkzeugen und die Herstellung von Kunststoffteilen in Kleinserien. Ein weiterer Kernbereich der stemke kunststofftechnik gmbh ist die Entwicklung und Vermarktung eines patentierten Systems zur Werkzeugkühlung – mit Fokus auf den Hot Spots. Die clevere Technologie sorgt für eine Verkürzung der Zykluszeiten um 30% bei gleicher oder besserer Qualität des Erzeugnisses. Außerdem schont sie die Umwelt und reduziert die Nacharbeiten am Spritzgussprodukt. Zu den Kunden von stemke gehören Unternehmen aller Branchen, insbesondere der Kunststoff-, der Automotive- und der Automobilindustrie. stemke verfügt über einen Investor aus den Vereinten Arabischen Emiraten, der eine langfristige Unternehmensstrategie verfolgt. Eine räumliche und personelle Expansion des Unternehmens ist bereits in Planung. Für mehr Informationen: www.stemke-gmbh.de



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Der Autor


Herausgeber von Kunststoffreport.de Gelernter Verfahrensmechaniker für Kunststoff- & Kautschuktechnik. Nach seiner Lehre als Verfahrensmechaniker für Kunststoff und Kautschuktechnik startete er neben seiner Arbeit an der Abendschule sein Technisches Abitur, dass er im Februar 2010 erfolgreich beendete. Seit Sommer 2010 studiert er Kunststofftechnik.

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