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Martin Hintsteiner | Juli 27, 2018

So schaffen Polymerbeton-Werkzeuge Kostenvorteile in der RIM-Kleinserienfertigung

Das RIM-Niederdruck-Spritzgießen ist der Hidden Champion, wenn es um die Herstellung großer Bauteile aus Polyurethanen geht. Schließlich ermöglicht sein vergleichsweise kostengünstiger Werkzeugbau die Kleinserienfertigung zu besonders wirtschaftlichen Konditionen.

Diesen Kostenvorteil können Sie durch die Wahl des richtigen Formwerkstoffs aber noch zusätzlich ausbauen. Wie Polymerbeton dazu beiträgt und in welchen Anwendungsfällen Sie auf seine Vorzüge setzen sollten, erläutern wir in diesem Beitrag.

RIM-Formenbau: So bestimmen Sie den passenden Werkstoff

Mit welchem Formwerkstoff Sie beim RIM-Niederdruckspritzguss arbeiten sollten, ist neben der geplanten Teilestückzahl und dem eingesetzten PU-Material vor allem von der Bauteilgröße abhängig: Aus Kunststoff gefräste Werkzeuge können zwar mit hohen Schnittgeschwindigkeiten aus Blockmaterial gefertigt werden, eignen sich aber – ebenso wie aus Kunststoff gegossene Formen – eher für die Herstellung kleinerer Bauteile und begrenzter Stückzahlen.

Demgegenüber weisen die festeren RIM-Werkzeugtypen aus Stahl, Aluminium oder Polymerbeton nicht nur höhere Standzeiten und Vorteile hinsichtlich der Wiederholgenauigkeit auf: Sie überzeugen auch bei der Fertigung größerer PU-Strukturformteile. Handelt es sich um großflächige Weichschaumteile und soll der Formenbau besonders schnell und kostengünstig vonstattengehen, erweist sich Polymerbeton jedenfalls als Werkstoff erster Wahl.

3 Gründe, die für den Einsatz von Polymerbeton-Werkzeugen sprechen

 

1. Kostengünstige & rasche Herstellung

Polymerbeton-Formen – auch Epoxy-Werkzeuge genannt – punkten mit geringen Materialkosten und kurzen Produktionszeiten, denn ihr Herstellungsprozess ist denkbar einfach: So wird das Master- oder Urmodell, das die Oberflächenstruktur des Bauteils originalgetreu wiedergibt, zunächst mittels Kunststoffmaterial formschlüssig umbaut und mit einem Form-Rahmen umschlossen. Die anschließend eingebrachte Aluminium- oder Quarzsand-Epoxidharz-Mischung muss nur 24 Stunden aushärten, ehe das finale Tempern für eine optimale Vernetzung des Polymerbetons sorgt.

Polymerbeton Werkzeugbau

Ist das Urmodell bereits vorhanden, nimmt der Werkzeugbau also kaum mehr als 5 bis 10 Tage in Anspruch. Da moderne Portalfräsen die Produktion von Modellen aus CAD-Daten rasch und unkompliziert ermöglichen, verzögert sich die Produktion aber auch dann nicht wesentlich, wenn die Herstellung des Mastermodells noch ausständig ist.

2. Höhere Taktzeiten

Polymerbeton-Werkzeuge punkten aber auch mit der Eigenschaft, keine Ausdehnung in Folge von Wärmeeinwirkung zu zeigen. Die Werkzeuge sind im Bauteil-Fertigungsprozess also problemlos temperierbar, was zur Beschleunigung der Polymerisation der produzierten Teile und somit zur deutlichen Erhöhung der Taktzeiten führt.

Die Entformung der PU-Weichschaumteile aus dem Polymerbeton-Werkzeug kann bereits nach ca. 15 Minuten erfolgen. Die Formbelegung verkürzt sich damit gegenüber alternativen Verfahren, was sich positiv auf die Kostenstruktur des Projekts auswirkt: Schließlich führen lange Zykluszeiten ressourcentechnisch zu Mehraufwänden.

3. Hohe Standzeiten

Während aus Kunststoffen gefräste Werkzeuge rund 100 und aus Polyurethanen gegossene überhaupt nur 25 Entformungen zulassen, punkten Polymerbeton-Formen durch vergleichsweise hohe Standzeiten: Ihre massive Bauweise erlaubt bis zu 2.500 Entformungen und reduziert damit die Zahl der nötigen Werkzeugwechsel – mit positiven Auswirkungen auf die Projektkosten.

Fazit: Große Teile, kleine Preise

Der Vergleich zeigt: In der Kleinserien-Fertigung großflächiger PU-Weichschaumteile bzw. Hartschaumteile sollten Sie möglichst auf Werkzeuge aus Polymerbeton zurückgreifen, um schnell und kostengünstig zu produzieren. Setzen Sie also auf einen erfahrenen Fertigungspartner, der RIM-Formenbau aus Aluminium- bzw. Quarzsand-Epoxid-Mischungen anbietet und neben Produktions-Know How und Erfahrung auch über die für zur Herstellung erforderliche Men-Power und handwerklichen Kapazitäten verfügt. Ihr Budget wird es Ihnen danken.

 

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