Stoppen Sie das Verformen der Teile: Wie man mit dem Rückpralleffekt bei Autoteilen umgeht
Haben Sie schon einmal ein Teil aus dem Formwerkzeug genommen – nur um zu sehen, wie es langsam verformt oder „zurückspringt“? Das ist frustrierend. Man hat alles nach Vorschrift gemacht, doch das Teil behält seine Form einfach nicht.
Meistens liegt das daran, dass die inneren Spannungen nicht abklingen oder dass das Teil ungleichmäßig abkühlt. Die alte Methode zum Beheben dieses Problems bestand darin, einen Ofen mit einer einzigen Temperatur einzusetzen – doch das ist, als würde man eine Operation mit einer Axt durchführen.
Stattdessen haben wir festgestellt, dass zonales IR-Heizen die richtige Lösung ist.
Warum „Zonen“ funktionieren
Man muss sich das Teil selbst anschauen: An manchen Stellen gibt es dicke Plastikschichten, an anderen Stellen dünne, empfindliche Kanten. Wenn man das ganze Teil mit derselben Hitze bestrahlt, verbrennen die dünnen Stellen, während die dicken Stellen weiterhin kalt bleiben. Genau das führt zu den lästigen „heißen Punkten“, die dafür sorgen, dass das Material verformt wird.
Wir nutzen dazu Kurzwellen-IR-Strahler. Diese Lampen wärmen nicht nur die Oberfläche, sondern dringen auch tief in das Polymer ein.
Durch die Aufteilung des Ofens in separate Zonen kann man die dickeren Bereiche intensiv erhitzen, während man an den Kanten sanfter vorgehen kann. Dadurch wird das Material genau dort festgelegt, wo man es haben möchte. Das Beste daran: Man muss keine zusätzlichen Korrekturlösungen mehr verwenden.
Das Gleichgewicht zwischen Wärme und Verbrennung
Hocheffiziente IR-Röhren sind großartig, weil sie schnell auf die gewünschte Temperatur kommen. Dadurch muss der Rest des Bauteils nicht länger in der Hitze verweilen.
Aber man muss vorsichtig sein: Wenn man zu viele Watt in eine kleine Fläche leitet, verbrennt die Oberfläche, bevor der Kern überhaupt warm wird.
Um das zu verhindern, passen wir die Entfernung der Lampen sowie die reflektierenden Schutzmaßnahmen an. So wird die überschüssige Wärme zurück in das Werkstück geleitet – somit geht nichts verloren.
Die Herausforderungen (denn es gibt immer eine)
Es handelt sich dabei jedoch nicht um eine einfache Lösung. Die zonale Steuerung macht die Verkabelung sowie die Logik des PLC etwas komplizierter. Man muss nicht mehr nur einen Schalter betätigen – vielmehr muss man mehrere PID-Schleifen gleichzeitig steuern.
Falls die Sensoren falsch platziert sind oder nicht richtig funktionieren, können Temperaturschwankungen entstehen, die sogar schlimmer sind als bei einem herkömmlichen Ofen. Zudem muss das Kühlsystem stark genug sein, um all diese konzentrierten IR-Strahlen zu bewältigen – sonst überhitzt das gesamte Ofengehäuse.
Es ist zwar etwas mehr Arbeit nötig, aber wenn am Ende ein perfekt gerade Teil herauskommt, lohnt sich der Aufwand.