Universelle Thermoformmaschine sorgt für Hohlkörper

Produktion | Kunststofftechnik
Universelle Thermoformmaschine
sorgt für Hohlkörper aus PE-Schaum
Beim Thermoformen denken viele zunächst an großflächige, schalenartige Teile aus
Kunststofffolien oder –platten. Manche kennen vielleicht auch das Twin-Sheet-Verfahren
zur Herstellung von Hohlkörpern aus den üblichen Halbzeugen. Neuerdings gelingt auf
diese Weise auch die rentable Fertigung von Teilen aus Schaumfolie.
Klaus-Peter Welsch
D
ie Geiss AG aus Seßlach bei Coburg ist
im Bereich Thermoformen seit Jahrzehnten ein bekannter Innovationstreiber und hält sich strikt ans gesetzte Ziel,
immer „one step ahead“ zu sein, ihre Maschinen zu verbessern und deren Anwendungsspektrum kontinuierlich zu erweitern.
Nun kann das Unternehmen den Nutzern
von Twin-Sheet-fähigen Geiss-Maschinen
Klaus-Peter Welsch ist Verkaufsleiter und Vorstandsmitglied bei der Geiss AG in 96145 Seßlach.
Tel.: (0 95 69) 92 21-0, [email protected], www.
geiss-ttt.com
ein weiteres Einsatzfeld eröffnen. Twin Sheet
heißt, in einer Anlage werden zwei Platten
oder Folien als Ober- und Unterschale umgeformt und an den Kanten miteinander
verpresst und verschweißt, um so einen
Hohlkörper zu erzeugen.
Kurzwelliges Infrarotlicht heizt
schonend auf Umformtemperatur
Dem Thermoformspezialisten ist jetzt die
Modifikation einer rollenbeschickten Maschine der T-Baureihe zur hochproduktiven
Fertigung von Luftführungskanälen aus ge-
schlossenzelliger Polyethylen-Schaumfolie
gelungen, wie sie etwa im Automobilbau
eingesetzt wird. Im Rahmen eines Workshops präsenierte das Unternehmen im Juni
diesen Jahres, unterstützt durch Fachvorträge von Geiss- und Hombach-Experten sowie
an der laufenden Anlage, die bestehenden
Möglichkeiten und erklärte dem aus internationalen Gästen bestehenden Auditorium,
warum und wie die Geiss-Technik in der
Lage ist, Schaumfolien so effektiv zu verarbeiten. Denn deren Zellstruktur, welche die
wärmedämmenden Eigenschaften von
Bild: Geiss
Bild 1: Eine automatisierte Thermoformmaschine des
Typs T9 sorgt für eine prozessstabile
Fertigung der
Schaumfolienteile
im Takt von zwei bis
drei Minuten.
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Der universell einsetzbaren
Thermoformmaschine so nah wie nie
Die Anlagen der Modellreihe T können aufgrund der bei Geiss eingesetzten parametrischen Konstruktion bis zu einer größtmöglichen Verformfläche von circa 26 m2 und
einer maximal machbaren Ziehtiefe von
2000 mm angeboten werden. Gesteuert werden die Geiss-Anlagen über eine Siemens
Bild 2: Bauteil aus Polyethylen-Schaumfolie, die mittels Halogenstrahler aufgeheizt und über
das Twin-Sheet-Verfahren zu einem leichten, funktionsfähigen Luftführungskanal umgeformt
wurde.
Bild 3: Flashstrahler
beim sekundenschnellen Aufwärmen der empfindlichen Schaumfolienbahn.
Bild: Geiss
Kunststoffen deutlich verstärkt, macht diese
Materialien deshalb auf den ersten Blick
nicht gerade ideal für eine problemlose Verarbeitung mit einer Thermoformmaschine.
Jedoch zeigten diverse Versuche bereits im
Vorfeld der Anlagenmodifikation, dass die
Verarbeitung von thermoplastischer
Schaumfolie trotzdem prozesssicher gelingt,
wenn die dazu verwendete Maschine spezielle Voraussetzungen mitbringt. Dazu gehört
in erster Linie die Konstruktion als ClosedChamber-Anlage. Diese Bauweise sorgt bei
der Verarbeitung von dünnen und relativ
instabilen Folien für eine gute Stützwirkung
des aufgeheizten und dadurch noch weicheren Kunststoffs. Außerdem erleichtert sie das
Vorformen der Folienbahn, wenn dies nötig
sein sollte.
Eine weitere wichtige Voraussetzung, um
Schaumfolien problemlos umzuformen, ist
der Einsatz von Halogenstrahlern statt der
herkömmlichen Quarzstrahler. Unter dem
Begriff Flashstrahler sind solche Wärmequellen bei Geiss seit Jahren erfolgreich im
Einsatz. Das durch sie emittierte kurzwellige
Infrarotlicht dringt vergleichsweise schnell
und tief in thermoplastische Kunststoffe ein;
so werden nicht nur relativ dicke Platten
rasch auf Umformtemperatur gebracht, sondern auch die wärmeisolierende Schaumfolie wird durchwärmt, bevor ihre Oberfläche
thermisch geschädigt wird. Zusätzlich spart
das Heizen mit Halogenstrahlern zwischen
18 und 25 % der bei Quarzsystemen benötigten Energie ein – im Rahmen der herrschenden Forderungen nach immer energieeffizienteren Anlagen ein nicht zu unterschätzender Vorteil der Geiss-Technik.
Damit die Herstellung von Schaumteilen
mittels Twin Sheet zusätzlich besonders wirtschaftlich geschieht, sollte die Anlage außerdem zu einem möglichst hohen Grad automatisiert werden und etwa mit einem motorisierten CNC-Tisch ausgestattet sein. Die
Firma Ernst Hombach nutzt für ihren Bedarf
eine rollenbeschickte Geiss T9-TSF für die
Folienverarbeitung, die momentan pro Minute bis zu drei Produktionszyklen erreicht.
Ein sehr guter Wert, der vor allem den
schnell wirkenden Heizstrahlern und dem
Automationslevel der Anlage geschuldet ist.
Bild: Geiss/Hombach
Kunststofftechnik | Produktion
Simatic S7, jetzt auch mit dezentralem Anschluss aller Nebenbaugruppen über das
Bussystem Sinec L2 DP. Mit der Wahl der
Optionen stellt der Kunde dann seine individuelle Maschine zusammen, wie im Falle
der Schaumfolienverarbeitung einen TwinSheet-Rollenautomaten. Alle optional erhältlichen Systeme und Möglichkeiten, zu der
auch die Ausführung als Twin-Sheet-Maschine zählt, können problemlos integriert
werden. Das T steht auch hier für die besonders markante Ziehtiefe, die sowohl negativ
als auch positiv einen Standardwert von maximal 620 mm erreicht. Als Zusatz stehen
dem Anwender, um nur einen kleinen Teil
zu nennen, Strahlungsmesseinheiten, eine
Fotozellensteuerung, Schnellspannsyteme
für Werkzeuge, Längsschneider, Werkzeugwechselwagen eine stufenlose, motorische
Spannrahmenverstellung zur Verfügung.
Geiss ist überzeugt, dass eine Twin-SheetAnlage, die mit den beschriebenen Halogenstrahlern zum effektiven Heizen der Folie
ausgestattet ist und außerdem hochgradig
mit automatisierenden Komponenten bestückt wird, einer als universell einsetzbar
zur bezeichnenden Thermoformmaschine
am nächsten kommt. Egal, ob es sich um das
Umformpressen von Composites sowie dickwandigen Schäumen oder um die Herstellung von Standardprodukten aus Folien oder
Platten handelt. Wobei die Closed-ChamberBauweise die Verarbeitung von labilen
Schaumfolien zusätzlich unterstützt. MM
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