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Verarbeitung von Thermoplasten - Blasformen

Extrusionsblasformen

Auszug aus
Christian Hopmann, Walter Michaeli

Einführung in die Kunststoffverarbeitung

05/2017, 338 Seiten, € 40,00
ISBN: 978-3-446-45355-5
S. 105

Hohlkörper aus thermoplastischen Kunststoffen werden heute überwiegend im Extrusionsblasformverfahren sowie im artverwandten Streckblasverfahren hergestellt. Die Bezeichnung Hohlkörper beschränkt sich dabei nicht nur auf Verpackungsartikel wie Flaschen, Kanister oder Fässer, sondern umfasst auch technische Teile wie z. B. Lüftungskanäle, Surfbretter, Kofferhalbschalen, Dachgepäckträger oder KFZ-Benzin-Tanks. Der Rauminhalt dieser Artikel reicht dabei von wenigen Millilitern (Arzneimittelverpackungen) bis hin zu derzeit maximal ca. 13000 Litern (Heizöltank).

Der Verfahrensablauf

Die Produktherstellung beim Extrusionsblasformen setzt sich aus zwei parallel ablaufenden Prozessen zusammen:

  • der kontinuierlichen Vorformlingsextrusion (Urformen) und
  • der zyklischen Vorformlingübernahme und Formgebung mittels Blasluft im Werkzeug (Umformen).

Bild 1 zeigt den Gesamtprozess in Einzelschritten. Der erste Schritt beginnt, wenn der extrudierte Schlauch die nötige Länge hat. Dann schließt sich das Werkzeug um diesen und ein Messer trennt den Schlauch ab. Anschließend bewegt sich das Werkzeug zur Blasstation. Dort taucht der Blasdorn ein und das eigentliche Blasformen findet statt, indem durch den Blasdorn Druckluft eingeleitet wird. Nach Ablauf der Kühlzeit öffnet sich das Werkzeug und der fertige Artikel wird entformt. Danach bewegt sich das Werkzeug erneut in die Position unterhalb des Umlenkkopfes, um einen neuen Vorformling zu übernehmen. Bei sehr großen und schweren Werkzeugen verzichtet man auf die Verfahrbewegung und schneidet den Vorformling mit einem Greifer ab, der diesen dann zum Werkzeug transportiert.

Die Entformung und das Abtrennen der Butzen erfolgt meist automatisch. Unter Butzen sind Materialränder zu verstehen, die beim Schließen des Werkzeuges an den Quetschkanten entstehen. Je nach Gestalt des Formteils können von wenigen Prozenten bis zu einem Vielfachen (im Extremfall) des Formteilgewichts als Butzen anfallen. Daher versucht man, diese möglichst sofort Schneidmühlen zuzuführen, um sie dann als sogenanntes Regenerat wieder mit in den Extruder zu füttern.

Bei den verarbeiteten Materialien sind die Polyolefine (PE-HD, PE-LD, PP) am stärksten vertreten. Momentan hat auch PVC noch einen hohen Anteil, der jedoch rückläufig ist.

Bild 1:Verfahrensablauf beim Extrusionsblasformen

Die Maschine

Eine Extrusionsblasformmaschine setzt sich im Wesentlichen aus fünf Hauptbaugruppen zusammen (Bild 2):

  • Maschinengestell mit Schließeinheit und Blasstation,
  • Werkzeug,
  • Extruder,
  • Umlenkkopf und
  • Steuerschrank.

Bild 2:Extrusionsblasformmaschine

Das Maschinengestell ist das Grundgerüst der Maschine und enthält als festen Bestandteil die Schließeinheit. Diese hat die Aufgaben: Öffnen und Schließen der Werkzeughälften (ähnlich Spritzgießmaschine) sowie die Bewegung des Werkzeugs zwischen Umlenkkopf und Blasstation. Die Schließeinheit ist im Vergleich zu einer Spritzgießmaschine im Allgemeinen leichter dimensioniert, da die Formzuhaltekräfte aufgrund der geringen Forminnendrücke verhältnismäßig niedrig sind.

Der Antrieb der Schließeinheit erfolgt über eine Ölhydraulik, die ebenfalls Bestandteil des Maschinengestells ist. Unter Blasstation versteht man den Bereich der Maschine, in dem das Werkzeug verharrt, wenn der Blasdorn eintaucht und der eigentliche Blasvorgang stattfindet.

Der Blasdorn hat dabei sowohl die Aufgabe, die Blasluft zuzuführen als auch den Halsbereich des Artikels zu formen und zu kalibrieren. Bild 3 zeigt ein geschlossenes Werkzeug mit dem darin befindlichen Vorformling und eingetauchtem Blasdorn. Dieser ist normalerweise wassergekühlt, sein Antrieb hydraulisch.

Bild 3: Blasformwerkzeug

Auszug aus
Christian Hopmann, Walter Michaeli

Einführung in die Kunststoffverarbeitung

05/2017, 338 Seiten, € 40,00
ISBN: 978-3-446-45355-5
S. 105
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