Heißkanäle vs. Kaltkanäle: Warum Sie besser ein Heißkanalsystem wählen sollten

Kunststoffteile sind in jeder Branche im Einsatz und die Teileherstellung durch den Spritzgussprozess bringt eine lange Geschichte mit sich. Abhängig von Ihrer Anwendung und Ihren Einsatzmöglichkeiten gibt es eine Vielzahl von Designoptionen. Im Allgemeinen haben Sie die Wahl zwischen traditionellen Kaltkanälen oder den fortschrittlicheren Heißkanälen. Jede Option hat ihre eigenen Vor- und Nachteile. Wenn Sie also die Unterschiede kennen und wissen, wie sie sich auf Ihre Anwendung auswirken, kann dies einen großen Einfluss auf Ihre Produktivität und Gesamtrentabilität haben.

Kaltkanäle

In einem Kaltkanalwerkzeug wird das geschmolzene Thermoplast in das Werkzeug eingespritzt, der Angusskanal füllt sich und die Kunststoffschmelze wird in die einzelnen Formkavitäten verteilt. Das Kaltkanalwerkzeug kühlt dann den Angusskanal und den Anschnitt zusammen mit dem Formteil ab.

Kaltkanalwerkzeuge sind sicherlich wirtschaftlicher in der Herstellung und können einfacher zu warten sein, sie haben jedoch einige wesentliche Einschränkungen im Vergleich zu Heißkanalwerkzeugen:

• Längere Zykluszeit
• Erzeugt Abfall (Unterkanäle)
• Zusätzliche Hilfseinrichtungen sind für die Bearbeitung erforderlich (Roboter, Nachschleifmaschinen/Mitarbeiter zum Entfernen der Angüsse usw.)
• Nebenarbeiten (Entgasen, Entfernen von Kaltkanälen, Nachschleifen usw.)

Warum einen Heißkanal wählen?

Obwohl Heißkanäle oft mit höheren Anschaffungskosten und zusätzlichem Wartungsaufwand verbunden sind, kann ihr effizienteres Design diese Investition leicht amortisieren. Heißkanäle bieten viele Vorteile gegenüber Kaltkanäle.

Heißkanalsysteme produzieren weniger Kunststoffabfälle, haben kürzere Zykluszeiten, verbrauchen weniger Energie, verbessern die Anschnittqualität, verwenden weniger Hilfsmittel und erfordern weniger manuelle Arbeit für die Handhabung des Angusses, das Beschneiden und Nachschleifen.

Kunststoffabfall & Energie

Abhängig von der Teilekonstruktion kann der Kaltkanal 50 % bis 250 % des Formteilgewichts ausmachen, wobei das Nachschleifen in der Regel auf höchstens 15 % begrenzt ist, so dass die verbleibenden 85 % Abfall sind oder einen minimalen Wiederverwertungswert haben. Das Nachschleifen ist außerdem ein zusätzlicher Schritt im Herstellungsprozess und kann die mechanischen Eigenschaften des Kunststoffs negativ beeinflussen.

Für einige Märkte könnte die Abfallrate noch höher sein. Der medizinische Markt erfordert 100 % neusten Kunststoff, so dass der gesamte Angusskanal  Ausschuss sein würde. Der Energieverbrauch eines Kaltkanals kann sich aufgrund der zusätzlichen Wärme-, Kühl- und Nachschleifabfälle verdoppeln.

Bei vielen Anwendungen kann der vergeudete Anguss die Kosten des Teils verdoppeln.

Zykluszeit

Die Zykluszeit wird in der Regel durch die Abkühlung des Teils bestimmt, wobei die Abkühlzeit durch die Wandstärke des Teils oder die Dicke des Kaltkanals bestimmt wird. Selbst optimierte Kaltkanäle verursachen typischerweise 50% bis 100% längere Zykluszeiten als Heißkanäle. Heißkanäle bieten ein höheres Produktivitätsniveau aufgrund deutlich reduzierter Prozesszykluszeiten.

Investitionsgüter

Kaltkanäle formen mit 3-Platten-Design, Beschneideeinrichtung, Nachschleifeinrichtung, zusätzlicher Abschreck-/Kühlkapazität und einem Dosiermischer. Heißkanäle benötigen nur einen Verteiler, Düsen und Platten sowie einen Temperaturregler, der wiederverwendbar ist.

Zusätzliche Bewältigung von Gemeinkosten und Betriebsfaktoren, wie z.Bsp. zusätzliche Kühlkapazitäten und der mit dem Schleifen von  Angüssen verbundene Lärm und Staub.

Arbeitskosten

Die Kosten für Kaltkanäle umfassen das Handling der Kanäle, das Beschneiden, die Nachbearbeitung und den Ausschuss. Sie sind anfällig für gelegentliches Verkleben in Formen, was den Gesamtbetrieb unterbricht. Außerdem müssen zahlreiche Hilfseinrichtungen gewartet werden.

Heißkanäle sind hochautomatisiert und eignen sich ideal für eine planmäßige präventive Wartung. Unterbrechungen sind durch den Ausfall von Heizungen oder Thermoelementen möglich, diese sind aber, je nach Heißkanalhersteller, sehr kurz.

Der Wegfall des Kaltkanals spart den zusätzlichen Arbeitsaufwand für das Kanalhandling, das Entgraten des Anschnitts und das Nachschleifen.

Heißkanal Ausrichtungswerkzeug

Wenn Sie darüber nachdenken, von Kaltkanälen auf Heißkanäle umzusteigen, vergleichen Sie die Wirtschaftlichkeit des Wechsels mit Hilfe des Hot Runner Justification Tool von Mold-Masters. Dieses Tool verdeutlicht die wirtschaftlichen Vorteile der Heißkanaltechnologie im Vergleich zu Kaltkanälen mit einer einfachen Benutzeroberfläche, die über drei grundlegende Eingaben (Kunststoff, Teilegewicht und maximale Wandstärke) mit zahlreichen Standardeinstellungen verfügt. Es bietet eine leicht verständliche Break-Even-Analyse, um den Einsatz von Heißkanälen gegenüber Kaltkanälen für verschiedene Szenarien von 2-48 Kavitäten zu rechtfertigen. Für weitere Einblicke und Anpassungen ermöglicht das erweiterte Tool zusätzliche Eingaben und Änderungen, um einer bestimmten Anwendung gerecht zu werden. Gerne können Sie auch einen unserer Heißkanalspezialisten anrufen für eine individuelle Beratung.