Extrusion 4-2021

Bild 2: Halbtransparente Schnitt- darstellung eines innovativen Schlauchkopfs mit einer Flexringdüse beispielhaft zwei für Produktionsanlagen konzipierte Köpfe. Oben ist ein Kopf abgebildet, der einen konventionellen Flanschbund und eine normale massive Düse besitzt. Der unte- re Kopf besitzt dagegen einen einfachen Schraubanschluss und auf der Stirnseite eine geteilte Ringnut (siehe Bild 3 ) zum Ein- leiten der Stütz- und der Kühlluft. Dieser Kopf besitzt auch eine vorteilhafte Flexringdüse (siehe auch Bild 5 ), mit der nach dem optimalen Justieren verbleibende Wanddickenunterschiede ver- ringert werden können. Der Fließkanalspalt dieser Flexringdüse, die einen Durchmesser von 50 mm besitzt, lässt sich in dem konkreten Fall mit Hilfe von 28 Stellschrauben lokal begrenzt verstellen, um nicht symmetrische Ab- weichungen von der Sollwanddicke im Schlauch oder im Rohr zu minimieren und so engere Wanddickentoleranzen zu erreichen. Nachfolgend nun eine Auflistung von unterschiedlichen Wünschen, die die Anforderungslisten für die Köpfe ent- halten können. Die Liste enthält etliche Forderungen, die mit konventionell ge- fertigten Köpfen nur unzureichend oder auch überhaupt nicht realisierbar sind. • Betriebspunktunabhängiges Verarbeitungsverhalten • Keine in Extrusionsrichtung verlau- fenden Bindenähte Dr.-Ing. Heinz Groß Extrusionswerkzeuge, die generativ im selektiven Laser- schmelzverfahren (SLM) hergestellt wurden, sind inzwi- schen für unterschiedliche Anwendungen sowohl in Ent- wicklungslaboren als auch in der Produktion erfolgreich getestet worden. Dennoch überwiegen bei den meisten potentiellen Anwendern immer noch die Bedenken ge- gen die völlig ungewohnten Konstruktionen. Insbeson- dere Befürchtungen, dass die relativ rauen Oberflächen der Fließkanäle von Extrusionsdüsen (Werkzeugstahl Rz=30-50, Edelstahl Rz=20-42) zu Problemen führen könnten, lassen sich nur sehr schwer ausräumen. Erweiterte verfahrenstechnische Möglichkeiten durch generativ gefertigte Mischschlauchköpfe D a hilft weder ein vom IKV veröffentlichtes Forschungser- gebnis, in dem es heißt: “So konnte bei einem Laborver- such nachgewiesen werden, dass ein Farbwechsel in einem ad- ditiv gefertigten Extrusionswerkzeug um 25 Prozent schneller als beim konventionell gefertigten Werkzeug möglich ist“, noch die praktische Erfahrung, dass noch keiner der aktuellen Nutzer von Extrusionswerkzeugen, die adaptiv im SLM-Verfah- ren hergestellt worden sind, bisher irgendwelche Probleme hat- te, die ursächlich auf die rauen Oberflächen der Fließkanäle zu- rückzuführen waren. Nur Entscheider, die die Vorteile und den Nutzen, den die neu- artigen Konstruktionen besitzen, rein technisch bewerten kön- nen, und die zudem auch noch eine ausschließlich rationale Aufwand-Nutzen-Analyse durchführen, entschließen sich zur Zeit dazu, adaptiv hergestellte Extrusionsdüsen zu erproben. Deshalb profitieren nach wie vor nur wenige Firmen von Köp- fen, die im SLM-Verfahren hergestellt worden sind. Bild 1 zeigt 26 Extrusionswerkzeuge Extrusion 4/2021 Bild 1: Foto von zwei generativ hergestellten Köpfen für zwei Kunden, die entsprechend der unterschiedlichen Anforderun- gen des jeweiligen Kunden konzipiert worden sind Gewinde zum einfachen An- schrauben des Kopfs Kühlluft Stützluft Hohldorn Kippgelenk Kippgelenkscheibe Verstellscheibe Stützluftkanäle Kühlluftspirale Gewinde zum einfachen Wechseln des Dornendstücks Gewinde zum einfachen Wechseln der Düse Wechselbare Düse konischer Düsenspalt wechselbares Dornenstück Flechsringhülse Flechsringschrauben Kippschrauben mit Feingewinde Passschrauben zum Befestigen der Scheibe mit dem Kippgelenk Gewindehülse zum Verstellen des Düsenspalts Ringnut