Der Thermodynamik-Spezialist verfügt mit den integrierten Leistungen des Technologie-Dienstleisters iQtemp über ein Kompetenzspektrum, das nahezu die gesamte Breite der Temperiertechnik umfasst, und positioniert sich damit zunehmend als Hightech-Partner für den Werkzeugbau.
Auf dieser Basis kann Hotset, Lüdenscheid, Werkzeugbauern der Spritzgießtechnik integrierte Temperiersysteme liefern, die sowohl das partielle Aufheizen als auch das konturnahe Abkühlen ermöglichen. Damit ist der Weg frei für den Einsatz intelligenter und energieeffizienter Serienwerkzeuge zur Herstellung hochwertiger Formteile.
Konturnah und hochkomplex: Zwei Beispiele für verschiedene Formeinsätze mit iQ-System-Kühlkanälen, so wie sie bei den neuen Temperiersystemen von Hotset eingesetzt werden. (Abb.: Hotset)
Wenn Sven Braatz vor Vertretern der Automobil-, Hausgeräte- oder Elektrotechnik von der „new intelligence of tempering“ spricht, dann hat er inzwischen ganz konkrete Systemlösungen vor Augen. Denn der Vertriebsleiter und Prokurist von Hotset und seine Entwicklungsingenieure realisieren derzeit für verschiedene Werkzeugbauer eine neue Generation integrierter Temperiersysteme, die sowohl ein gezieltes Aufheizen von Problemzonen am Werkzeug ermöglichen als auch das konturnahe Abkühlen der Kavitäten. „Hierbei handelt es sich um präzise regelbare Komplettlösungen, für deren Herstellung wir unter anderem mehrere, hochinnovative Technologien nutzen“, berichtet Sven Braatz. Im Ergebnis führt der Einsatz eines solchen intelligenten Temperiersystems zu Kunststoff-Formteilen mit einwandfreien Oberflächen, spannungsarmen Gefügen, exakt texturierten Mikrostrukturen und makellosen Dünnwandzonen.
Effektiver, sparsamer, genauer
Mögliche Einbausituation für die Systemkomponente Dynamic Heat (DH) eines integrierten Temperiersystems von Hotset für partielles, schnelles und dynamisches Aufheizen eines definierten Werkzeugareals. (Abb.: Hotset)
Gute Voraussetzungen für die kundenspezifische Realisierung kombinierter Heiz- und Kühlsysteme hat sich Hotset im vergangenen Jahr durch die Integration der Technologieleistungen von iQtemp in sein Portfolio geschaffen. Damit verfügt das Unternehmen nun über ein Kompetenzspektrum, mit dem es über seine Expertise als Thermodynamik-Spezialist und Sensorhersteller hinausgreift, und das vielen Werkzeugbauern die Chance bietet, zwei fortschrittliche Prozesslösungen der Temperiertechnik als All-in-One-Paket einzusetzen. Dabei handelt es sich um das DH-System zum dynamisch-partiellen Erhitzen definierter Werkzeugareale und das iQtemp-System zur konturparallelen und strömungstechnisch ausbalancierten Wärmeabfuhr. Das Zusammenspiel beider Verfahren führt nicht nur zu den eingangs erwähnten Qualitätsverbesserungen, sondern ermöglicht ebenso eine überaus homogene, schnelle und energiesparende Temperierung der Werkzeuge. „Auf der heißen Seite agieren unsere neuen Temperiersysteme dank ihres geringen Energiebedarfs von nur 0,1 kW/h und einer Heizrate von 60 K/s viel effizienter und ressourcenschonender als die variotherme Methode. Auf der kühlenden Seite reduzieren sie hingegen die Prozessdauer um bis zu 70 Prozent. Und all das, ohne die Zykluszeiten – und damit die Produktivität – einer Spritzgießlinie zu beeinträchtigen“, sagt Daniel Honsel, der das Team iQtemp leitet.
Viele Verfahren aus einer Hand
Praxisnahe Simulation: Links der kritische Hotspot im Werkzeug bei konventioneller Temperierung; rechts nach der Optimierung des Werkzeugs mit einem integrierten Temperiersystem von Hotset. (Abb.: Hotset)
Bei Hotset steht die Realisierung der kombinierten Temperiersysteme unter dem Credo „controlled energy flow“. Da das Unternehmen hierbei auf eine große Bandbreite an Verfahren zugreifen kann, lässt sich jede Systemlösung individuell auf die konkreten Anforderungen eines Werkzeug- und Formenbauers abstimmen. Sind es bei der Auslegung des Dynamic Heat-Systems vorrangig mess-, regel- und sensortechnische Kompetenzen, die das Geschehen bestimmen, so stehen bei der Herstellung des iQtemp-Systems zahlreiche Entwicklungs- und Formgebungstechniken im Fokus. Neben dem Einsatz moderner Simulations- und CAD-Methoden sind dies vor allem das Vakuumlöten, Diffusionsschweißen und Metall-Lasersintern. Während sich im Vakuumlöten hochfeste, dichte und mehrteilige Formeinsätze aus hochlegierten Warmarbeitsstählen fertigen lassen, dient das Diffusionsschweißen von Stahl, Alu, Kupfer, Titan- und Nickellegierungen im Formenbau der Realisierung hochbelastbarer, temperaturbeständiger Verbindungen ohne sichtbare Fügezonen. Das Lasersintern als Methode des Additive Manufacturing kommt zum Tragen, wenn kurzfristig besonders komplexe Kühlkanal-Architekturen benötigt werden. Für die Oberflächen- und Standzeitoptimierung sind darüber hinaus verschiedene Beschichtungs- und Korrosionsschutz-Verfahren verfügbar. „All diese Technologien können wir je nach Aufgabenstellung und Werkzeugtyp flexibel miteinander kombinieren. Insbesondere darin besteht die iQtemp-Expertise“, betont Daniel Honsel. Hotset sieht das Additive Manufacturing als Zukunftstechnologie für den Werkzeugbau, die neue Möglichkeiten und – vor allem bei der schnellen, flexiblen Herstellung von Werkzeugeinsätzen – den Benefit bietet, die Anfertigungszeiten von Werkzeugen zu reduzieren.
