Die Verhinderung von Verformungen: Eine bessere Methode für das Thermobiegen von Automobilteilen
Haben Sie schon einmal versucht, ein Teil aus dem Formwerkzeug zu nehmen – nur um zu sehen, wie es sich direkt vor Ihren Augen langsam verformt oder wieder in seine ursprüngliche Form zurückkehrt? Das ist frustrierend.
In der Regel liegt das daran, dass die Wärme nicht gleichmäßig auf den Polymer übertragen wird. Dadurch entstehen innere Spannungen im Material. Wenn man versucht, das ganze Teil mit Wärme zu behandeln, um die Verformung zu beheben, werden die dünnen Kanten beschädigt, während die dicken Bereiche immer noch zu kalt sind. Es handelt sich dabei um einen sinnlosen Versuch.
Der Trick: Zonales IR-Heizen
Wir haben eine Lösung gefunden: Durch zonales IR-Heizen können wir die Wärmezufuhr gezielt steuern. Anstatt einer einzigen Wärmewand nutzen wir mehrere unabhängige Zonen. So kann die Maschine genau bestimmen, wie viel Energie an bestimmte Stellen abgegeben werden soll – je nach Form des Teils.
Möchten Sie besonders starke Wärmeeinwirkung in den dicken Bereichen? Dann erhöhen Sie dort die Leistung. An den dünnen Kanten hingegen sollte die Leistung reduziert werden. Wenn man den Temperaturgradienten so kontrolliert, erreicht das Material seinen Glasübergangspunkt gleichmäßig über die gesamte Oberfläche. Dadurch entstehen keine thermischen Ungleichgewichte mehr – und somit auch keine Verformungen, sobald das Teil abkühlt.
Eine perfekte Passform
Alles kommt darauf an, die Spannungen im Material zu reduzieren. IR-Wärme dringt viel schneller in das Material ein als Konvektion. Indem man die Stellen gezielt erwärmt, die normalerweise verformen, kann man das Teil in seine richtige Form bringen.
Das Ergebnis? Genauere Toleranzen. Die Teile passen nun perfekt zusammen. Keine Probleme mehr mit ungleichen Abständen zwischen den Teilen.
Die weniger attraktiven Aspekte
Das ist natürlich kein „Wundermittel“. Die zonale Steuerung macht die Elektronik und die Logik der Steuerungen etwas komplizierter. Man benötigt mehr Thermoelemente sowie separate PID-Controller, um alles in Einklang zu bringen.
Und hier ist noch eine Warnung: Hochdichte IR-Heizsysteme werden sehr heiß – wirklich sehr heiß. Wenn man die Kühlventilatoren oder wassergekühlten Kühlkörper nicht richtig einrichtet, können die Sensoren und Kabel beschädigt werden. Es ist zwar ein kleiner Preis für Teile, die wirklich gerade bleiben – aber man muss darauf vorbereitet sein.