Was ist ein Heißkanal?

Die Heißkanaltechnik, die vor über 50 Jahren in der Kunststoffindustrie eingeführt wurde, hat die Verarbeitungsmöglichkeiten beim Spritzgießen revolutioniert, indem sie die Qualität der Formteile verbessert, die Betriebseffizienz erhöht, den Ausschuss reduziert und Kosten einspart.

Ein Heißkanalsystem transportiert die Kunststoffschmelze in das Spritzgießwerkzeug. Oder anders ausgedrückt: Ein Heißkanalsystem ist gegenüber dem restlichen Spritzgießwerkzeug thermisch isoliert, höher temperiert und transportiert die Kunststoffschmelze aus dem Schneckenzylinder der Spritzgießmaschine in die Kavitäten des Werkzeugs. Die Größe der Schmelzekanäle hängt von vielen Faktoren ab, z. B. von der Art des Kunststoffs, der Einspritzgeschwindigkeit, der Füllrate und dem Formteil. Ein Temperaturregler (eigenständiger Regler oder Steuerung durch die Spritzgießmaschine) heizt das Heißkanalsystem innerhalb der Spritzgießform und den Kunststoff im Schneckenzylinder auf Verarbeitungstemperatur auf und spritzt den Kunststoff in die Form. Der Kunststoff fließt über die Einlassöffnung nach unten in den Verteiler, teilt sich auf die verschiedenen Düsen auf und wird durch Einspritzpunkte (oder Anschnitte) in die endgültige Formkavität gespritzt; das zu formende Teil ist fertig. Je nach herzustellenden Kunststoffteilen können Systeme zwischen 1 und über 192 Düsen haben.

Vor der Heißkanaltechnik waren Kaltkanäle bei Spritzgießwerkzeugen weit verbreitet. Für Kaltkanalwerkzeuge gab es viele Herausforderungen hinsichtlich des Transports der Kunststoffschmelze vom Schneckenzylinder zu den Kavitäten, ohne dabei die Fließ- und Wärmeeigenschaften des Kunststoffs zu beeinträchtigen. Mit der Weiterentwicklung der Kunststofftypen und der Komplexität der Werkzeug- und Teilekonstruktionen wurde es immer schwieriger, den Formgebungsprozess über Kaltkanalwerkzeuge zu steuern, um Formteile mit akzeptabler Qualität zu produzieren.

Mit der Einführung der Heißkanaltechnik mit fortschrittlichen thermischen Steuerungen wurde jedoch die Verarbeitung für eine breite Palette von Kunststoffen für Spritzgießer praktischer und angenehmer. Im Gegensatz zu einem Kaltkanalwerkzeug, werden die Heißkanalkomponenten einzeln beheizt, um sicherzustellen, dass der Kunststoff die Temperatur kontinuierlich im Werkzeug beibehält. Die Temperatur jeder beheizten Heißkanalkomponente kann außerdem präzise gesteuert werden, um sicherzustellen, dass der Prozess für die Anforderungen der jeweiligen Kunststoffart optimiert ist und die höchstmögliche Teilequalität liefert. Heute sind Heißkanäle in der Lage, hochkomplexe Teile in einer Vielzahl von Größen zu produzieren, die in jeder Branche eingesetzt werden.

Elemente eines Heißkanals

Zentrierring - Der Zentrierring richtet das Spritzgießwerkzeug auf der Maschinenanlageplatte aus und sorgt für die korrekte Ausrichtung des Werkzeugs mit der Maschine.

Einlassöffnung - Der Kunststoff tritt durch die Eingangsöffnung der Spritzgießmaschine und wird von der Düse in die Werkzeugform gespritzt. Abhängig von der Kunststoffart und der Konstruktion des Heißkanals kann die Einlassöffnung beheizt werden, um den Formgebungsprozess zu optimieren.

Verteiler - Der Verteiler ermöglicht den Schmelzefluss in verschiedene Düsen und Einspritzpunkte (Anschnitte). Verteiler werden normalerweise dort eingesetzt, wo mehrere Kavitäten eingespritzt werden oder wo mehr als eine Düse/ein Anschnitt pro Teil benötigt wird. Verteiler sind in verschiedenen Materialien, Konstruktionen und Formen erhältlich und werden oft mit Hilfe von CAE-Analysen optimiert, um den Spritzgießprozess zu verbessern. Es gibt 2 Haupttypen von Fertigungstechniken, gebohrte Verteiler und 2-teilige gelötete Verteiler. Gebohrte Verteiler sind oft ideal für einfachere, wirtschaftlichere Systeme, während 2-teilige gelötete Verteiler oft favorisiert werden, wenn strengere Leistungskriterien gefordert werden (Füllbalance, schneller Farbwechsel). 2-teilige Verteiler sind auch ideal für Anwendungen mit mehreren Materialien oder Farben.

Düsen - Düsen sind Komponenten, mit denen der Kunststoff durch einen Anschnitt in die Kavität eingespritzt wird. Je nach Ausführung werden Düsen typischerweise mit oder ohne Verteiler in die Formplatte eingebaut. Es gibt eine Vielzahl von Düsenkonstruktionen mit unterschiedlichen Materialien, um die für die Anwendung am besten geeigneten Verarbeitungseigenschaften der verschiedenen Kunststoffe zu erzielen.

Heizelement-Technologie - Die Heizelement-Technologie ist die Grundlage aller Heißkanalsysteme und beeinflusst maßgeblich den Spritzgießprozess und die Teilequalität. Es gibt verschiedene Heizoptionen mit jeweils eigenen Vor- und Nachteilen. Die Auswahl des richtigen Heißkanals hängt von den Anforderungen wie Spritzgießprozess, Teileleistung, Zuverlässigkeit und Kosten ab. Die gängigsten Heißkanaltechnologien haben Heizungen mit Heizbändern/-platten, Paste-in/Flex-Heizungen oder innenverlötete Heizungen.

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