Konditionieranlagen

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Für jeden Bedarf gibt es eine individuelle Lösung zur automatisierten Konditionierung. Wir beraten Sie, erstellen die richtigen Konzepte und begleiten nach Wunsch, Ihr Projekt bis zur Inbetriebnahme.

„Just in Sequence“ Konditionieren

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Was ist Konditionieren?
Die Konditionierung von Werkstoffen dient dazu, sie vor der Bearbeitung an die erforderlichen Bedingungen anzupassen. Im Bereich der Kunststoffverarbeitung ist das Konditionieren von Polyamid – Spritzgussteilen für die Qualität des Werkstücks von entscheidender Bedeutung.

Eine Eigenschaft mit Folgen
Allen Polyamiden gemeinsam ist ihr Bestreben, in feuchter Luft ihren Wassergehalt und damit auch ihre physikalischen Eigenschaften zu ändern. Hierbei verliert der Werkstoff an Festigkeit und gewinnt an Schlagzähe, was beim Einbau bzw. bei der Montage der betreffenden Teile unumgänglich ist. Gerade die am häufigsten verwendeten Polyamide, die so genannten PA 6 und PA 66, haben eine besonders hohe Affinität zu Feuchtigkeit.

Vor dem Spritzgießen wird das Granulat getrocknet, um die Verarbeitung bei hohen Temperaturen zu gewährleisten. Den so erzeugten Kunststoffteilen muss somit wieder Feuchtigkeit
zugeführt werden: Sie werden „konditioniert„.

Bekannte Konditionierverfahren
Nach Stand der Technik werden die Polyamid – Bauteile in einer definiert feuchten Umgebung gelagert, um eine Sättigung des Werkstoffs mit Feuchtigkeit zu erreichen. Hierzu werden sie in einer Klimakammer bedampft oder in einem Wasserbad getaucht. Der Sättigungsgrad wird über die Zeit bestimmt, die die Teile in der jeweiligen Umgebung verbringen.
Der Sättigungsgrad wird kontrolliert, indem die Teile vor und nach der Behandlung gewogen werden. Alle Teile zu kontrollieren hieße, einen erheblichen Aufwand für die Qualitätskontrolle zu betreiben. So wird man die Kontrolle stichprobenweise oder in kleinen Chargen vornehmen, was die Aussage zur Qualität einschränkt, da Rückschlüsse auf den Rest der Charge getroffen werden müssen. Hier treten dann die bekannten Fehler auf, nämlich dass Bauteile andere überdeckt haben und diese somit fehlerhaft konditioniert wurden. Außerdem ist dieser Vorgang sehr zeitaufwendig und führt zur Diskontinuität in der Herstellerlinie. Zudem ist es schwierig zu kontrollieren, ob der Vorgang des Wiegens mit der nötigen Sorgfalt durchgeführt wurde.
Durch diesen personellen Aufwand und durch hohe Energie- und Raumkosten erhöht sich der Preis des Bauteils je nach Anforderung an das Teil beträchtlich. Die Folgen unzulänglichen Konditionierens sind zwangsläufig Reklamationen. Die noch zu spröden Teile platzen bei der Montage. Selbst die Verwendung von Bauteilen gleichen Herstellungsdatums gewährleisten keine gleich bleibende Qualität, da der Konditioniervorgang bislang noch nicht automatisiert war.

Ein neuer Weg des Konditionierens
Mit diesem Thema befasst sich seit 1996 das Konstruktionsbüro E. Buscher. Das Resultat vieler Versuchsreihen ist das Konditionieren unter Dampfdruck bei gleichzeitiger Dampfspülung der Teile. Das Verfahren wurde patentiert und eine Maschine entwickelt und konstruiert. Die so auf dem Papier entstandene Maschine wurde als Prototyp gebaut.

Das Konditionieren mit dem Automat JK 6/14
Die bestehende Maschine ist für kleine und mittlere Bauteilgrößen ausgelegt. Mit ihr wurden sowohl 400 V Steckergehäuse als auch kleine mechanisch stark beanspruchte Teile aus Polyamid und glasfaserverstärkten Kunststoffen erfolgreich konditioniert. Die Maschine ermöglicht das Konditionieren direkt an der Spritzgussmaschine. Dies ist durch ihre geringe Stellfläche von ca. 1 m2 gewährleistet.

Die Teile werden über ein Band in die Aufgabestation der Maschine gefördert. Im Inneren der Maschine sind sechs Füllrohre kreisförmig angeordnet: ein Füllrohr unter der Aufgabestation, vier als Dampfstationen und eine als Entleerungsstation. Jedes Füllrohr hat eine Aufnahmekapazität von 14 l. Die Rohre werden je nach Zeitbedarf in die nächste Station getaktet. Der Zeitbedarf muss einmal für jeden Teiletyp ermittelt werden und ist unter anderem abhängig von der Geometrie der Teile, ihrer Wandstärke und dem Füllungsgrad der Rohre.

Beim Weitertakten wird das Förderband über die Maschinensteuerung kurz gestoppt und das neu gefüllte Rohr in die erste Dampfstation gedreht. Hat das Füllrohr alle vier Dampfstationen passiert, wird es über eine Öffnung in der Grundplatte geschoben und die fertig konditionierten Teile fallen nach unten heraus. Das nun leere Rohr gelangt mit dem nächsten Takt wieder unter die Aufgabestation und kann wieder mit Teilen gespeist werden. Eine externe Aufstellung der Maschine mit Beschickung mittels eines Bunkers ist ebenfalls möglich. Zudem verhindert der Einbau eines Wasserenthärters das Entstehen von Kalkflecken auf den Teilen.

Klare Vorteile durch die Automation
Der automatisierte Ablauf bedeutet eine hohe Qualität der Bauteile. Die Verweildauer muss nur einmal ermittelt werden und ist dann immer reproduzierbar. Für unterschiedliche Anwendungen lassen sich unterschiedliche Programme hinterlegen. Das Verfahren der Schnellkonditionierung sorgt für eine erhebliche Zeitersparnis und dadurch für eine Einsparung bei der Lagerkapazität und den Energiekosten.

Die Teile sind direkt nach der Behandlung versandfertig oder können weiterverarbeitet werden. Der geringe Platzbedarf lässt eine Aufstellung der Maschine direkt bei der Spritzgussmaschine zu und sorgt dadurch für einen geringen Aufwand beim Handling der Teile.