DE102015225028A1

DE102015225028A1 - Spritzgiessvorrichtung mit beheizten Formhohlräumen

Info

Publication number: DE102015225028A1
Application number: DE102015225028.8A
Authority: DE
Inventors: George Olaru
Original assignee: Otto Maenner Innovation GmbH
Current assignee: Otto Maenner Innovation GmbH
Priority date: 2014-12-11
Filing date: 2015-12-11
Publication date: 2016-06-16
Also published as: CN105690676A; CN105690676B; JP2016128252A

Abstract

Eine Spritzgießvorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen von Spritzgussteilen, aufweisend einen Spritzgieß-Verteilerblock, eine Vielzahl von Heißkanaldüsen, einen ersten Düsenheizer, eine Vielzahl von Formhohlräumen, die angeordnet sind um Schmelze von der Vielzahl der Heißkanaldüsen aufzunehmen, wobei jeder Formhohlraum wenigstens eine Angießöffnung und einen Formhohlraumheizer aufweist, welcher jeden Formhohlraum wenigstens teilweise umgibt, und ein Thermoelement, das mit dem Formhohlraum verbunden ist, um direkt oder indirekt eine Temperatur zu messen, die durch den Formhohlraumheizer erzeugt wird.

Description

Diese Erfindung betrifft eine Heißkanal-Spritzgießvorrichtung sowie ein Verfahren zum Herstellen von Spritzgussteilen. Genauer betrifft diese Erfindung eine Heißkanal-Spritzgießvorrichtung mit einer verbesserten Temperatursteuerung des Formhohlraums.
Für das Herstellen von Spritzgussteilen und insbesondere bei der Verwendung von Heißkanaldüsen für das Herstellen von Gussteilen ist die Temperatur der Schmelze auf ihrem Weg durch einen Verteilerblock, Heißkanaldüsen und innerhalb des Hohlraums entscheidend für die spätere Qualität des Teils in demselben Hohlraum, verschiedenen Hohlräumen, während desselben Spritzgießzyklus und in nachfolgenden Spritzgießzyklen. Es sind große Anstrengungen unternommen worden, um die Temperatur all der Komponenten zu steuern, die die Schmelze in den Hohlraum führen, jedoch haben diese Anstrengungen kritische Probleme für Heißkanaldüsen noch nicht gelöst.
In der ersten bekannten Gestaltung, gezeigt in 9, hat ein einzelner Formhohlraum eine einzige Angießöffnung und Schmelze wird mittels einer einzigen Düsenspitze eingespritzt. Die Düsenspitze gehört zu einer Heißkanaldüse, die entweder eine einzige Spitze oder wenigstens zwei Düsenspitzen haben kann. In diesen Gestaltungen wird der Fluss der Schmelze in dem Formhohlraum um und nach dem Formkern in zwei Schmelzeströme aufgespalten. Der Fluss dieser zwei Schmelzeströme in dem Hohlraum wird durch die Gegenwart einer dünnen Schicht erkalteter Schmelze beeinträchtigt, welche in der Umgebung der Angießöffnung beginnt und nicht nur an kalten Wandungen des Hohlraums, sondern auch um den kalten Formkern herum ausgebildet sein kann. Diese erkalteten Schichten beeinflussen die Sensibilität des Hohlraums und die Qualität des Teils. Auch wird hinter dem Formkern eine Bindenaht gebildet, wenn die zwei aufgespaltenen Schmelzeströme aufeinander treffen. Die Bindenaht könnte sichtbar sein oder könnte ein gegossenes Teil schwächen. Solche Bindenähte sind daher nicht wünschenswert.
In der zweiten bekannten Gestaltung, gezeigt in 10, hat ein einzelner Formhohlraum wenigstens zwei Angießöffnungen und Schmelze wird mittels zweier separater Düsen und zweier separater Düsenspitzen direkt auf und um einen Formkern gespritzt. Bei diesen Gestaltungen gibt es um den Formkern herum zwei Fließströme von Schmelze innerhalb des Formhohlraums. Diese Ströme werden durch die Gegenwart einer dünnen Schicht erkalteter Schmelze beeinträchtigt, welche in der Umgebung der Angießöffnung beginnt und nicht nur an kalten Wänden des Hohlraums, sondern auch um den kalten Formkern herum ausgebildet sein kann. Diese erkalteten Schichten beeinflussen die Sensibilität des Hohlraums und die Qualität des Teils. In diesen Gestaltungen wird wahrscheinlich eine Bindenaht auftreten, wenn die zwei Ströme in dem Hohlraum aufeinander treffen. Die Bindenaht könnte sichtbar sein oder könnte ein gegossenes Teil schwächen. Solche Bindenähte sind daher nicht wünschenswert.
Daher besteht ein mit dieser Erfindung adressierter Bedarf für eine Verbesserung der Qualität der Spritzgussteile, die Steuerung der Temperatur der Schmelze und/oder der Komponenten, welche die Schmelze führen, auch auf den Hohlraum auszudehnen.
Die Lehre der Erfindung in der gesamten Beschreibung und in den unabhängigen Ansprüchen trägt zur Erreichung dieses Ziels bei. Bevorzugte Weiterentwicklungen der Erfindung bilden den Inhalt aller Ausführungsbeispiele (Text und Figuren) und ihrer Entsprechungen und der abhängigen Ansprüche.
Es wird eine Spritzgießvorrichtung zum Herstellen von Spritzgussteilen zur Verfügung gestellt, aufweisend einen Spritzgieß-Verteilerblock mit wenigstens einem Verteilerblock-Schmelzeeingangskanal und einer Vielzahl von Verteilerblock-Schmelzeausgangskanälen, wobei der Verteilerblock von wenigstens einem Verteilerblockheizer heizbar ist, der von wenigstens einem Verteilerblock-Thermoelement steuerbar ist.
Die Spritzgießvorrichtung weist ferner eine Vielzahl von Heißkanaldüsen auf, die mit dem Verteilerblock verbunden sind. Jede Heißkanaldüse weist wenigstens einen Schmelzeeingangskanalbereich auf, der eine erste Achse aufweist und wenigstens einen Schmelzeausgangskanalbereich, der eine zweite Achse aufweist.
Die Spritzgießvorrichtung weist weiter einen ersten Düsenheizer und ein erstes Düsenthermoelement auf, die an jeder Heißkanaldüse befestigt sind.
Die Spritzgießvorrichtung weist weiter eine Vielzahl von Formhohlräumen auf, die so angeordnet sind, dass sie Schmelze von der Vielzahl von Heißkanaldüsen aufnehmen. Jeder Formhohlraum weist wenigstens eine Angießöffnung auf, welche insbesondere eine dritte Achse aufweist, der Formhohlraum weist einen Formkern und eine Formhohlraumwandung auf, wobei eine äußere Fläche des Formkerns und der Formhohlraumwandung den Formhohlinnenraum definieren, welcher in einer Formschließposition ausgebildet ist, um Schmelze aufzunehmen.
Die Spritzgießvorrichtung weist ferner in einer Ausführungsform einen Heizer auf, der jeden Formhohlraum wenigstens teilweise umgibt. In diesem Sinne beinhaltet ”wenigstens teilweise umgeben” Ausführungsformen, bei denen der Heizer innerhalb oder außerhalb der Hohlraumwandung oder eines Kerns angeordnet ist, und sich von dort wenigstens in einen Bereich erstreckt, der den Formhohlraum umgibt. In einer Ausführungsform ist der Heizer im Wesentlichen koaxial mit einer Achse des Formkerns. In einigen Ausführungsformen hat der Heizer ein Heizelement, das mit einer abnehmbaren Hülse verbunden ist, welche in einer abnehmbaren Weise an einer Wandung des Formhohlraums angebracht ist. Dies ermöglicht eine ordnungsgemäße Herstellung, Installation und Entfernung des Heizers aus dem Formhohlraum.
In einigen Ausführungsformen hat der Heizer ein Heizelement, das mit einer abnehmbaren Hülse verbunden ist, die abnehmbar an einem Formkern des Formhohlraums angebracht ist. In einer Ausführungsform ist der Heizer anliegend an den Formkern ausgebildet und von einer Hülse bedeckt, welche den Heizer von der Schmelze abschirmt. In einer anderen Ausführungsform ist der Heizer selbst zum Kontaktieren der Schmelze eingerichtet. Dies ermöglicht auch eine ordnungsgemäße Herstellung, Installation und Entfernung des Heizers aus dem Formhohlraum. In einigen Ausführungsformen hat der Heizer ein Heizelement, welches direkt mit dem Formkern verbunden ist, der als Abstützung dient. Dies beseitigt die Notwendigkeit einer separaten Hülse und reduziert die Größe des Formkerns und verbessert sowohl den Wärmetransfer als auch die Kühlung des Kerns. In diesen Ausführungsformen und für einige Anwendungen weisen entweder die Formhohlraumwandung oder der Formkern, und nicht beide davon, den Heizer auf. In einigen Ausführungsformen und für einige Anwendungen weisen sowohl die Formhohlraumwandung als auch der Formkern den Heizer auf.
Die Spritzgießvorrichtung weist weiter ein Thermoelement auf, das mit dem Formhohlraum verbunden ist, um direkt oder indirekt eine Temperatur zu erfassen, die vom Formhohlraumheizer erzeugt wird. In einer anderen Ausführungsform ist mit jedem Formhohlraumheizer wenigstens ein Thermoelement verbunden.
Die Spritzgießvorrichtung weist weiter eine Steuereinrichtung auf, die mit dem Düsenthermoelement und mit dem Düsenheizer verbunden ist und welche ferner mit dem Formhohlraumheizer und mit dem Formhohlraumthermoelement verbunden ist. Eine Aktivierung des Formheizers und eine Deaktivierung des Formheizers während eines Spritzgießzyklus erfolgt individuell zwischen jedem Formhohlraum entsprechend der Qualitätsinformation für jedes hergestellte Spritzgussteil, wie es am Ende jedes Spritzgießzyklus aus einem entsprechenden Formhohlraum entformt wird.
In allen Ausführungsformen sind die Düsenheizer und die Formhohlraumheizer und die entsprechenden Thermoelemente verbunden mit einem oder allen von: einer Heißkanal-Steuereinrichtung für die heiße Hälfte einschließlich der Düsen und des Verteilerblocks, einer Form-Steuereinrichtung für die kalte Hälfte, welche die bewegliche Formhälfte und die Formkerne einschließt, einer Spritzgieß-Maschinensteuereinrichtung, einer integrierten Maschinen- und heiße-Hälfte-Steuereinrichtung und einer integrierten heiße-Hälfte- und kalte-Hälfte-Steuereinrichtung. Eine tragbare Steuereinrichtung, die mit den anderen Steuereinrichtungen verbunden ist, ist ebenso Teil der Ausführungsformen.
In einer Weiterentwicklung ist die Heißkanal-Vorrichtung zum seitlichen Angießen vorgesehen und die Heißkanaldüsen sind Heißkanaldüsen für seitliches Angießen. Die Erfindung ist vorteilhaft anwendbar für alle Anwendungen im Spritzgießen. Eine verbesserte Temperatursteuerung des Formhohlraums hat insbesondere einen positiven Effekt auf die Produktqualität von seitlich angegossenen Spritzgussteilen, da die Temperatur der Form ein wichtiger Faktor ist, um seitlich angegossene Teile, insbesondere in Bezug auf Bindenähte zu verbessern.
In einer Weiterentwicklung der Spritzgießvorrichtung hat der Schmelzeausgangskanalbereich eine zweite Achse, welche relativ zur ersten Achse geneigt ist, und jede der Heißkanaldüsen weist einen Düsenkopfbereich, einen Düsenkörperbereich und einen Düsenspitzenbereich auf, die Düsen weisen ferner wenigstens eine Düsenspitze mit einem Düsenspitzen-Schmelzekanal und eine mit dieser verbundene Düsenspitzendichtung auf.
In einer Weiterentwicklung der Spritzgießvorrichtung weist ferner jede der Düsen wenigstens eine Düsenspitze mit einem Düsenspitzen-Schmelzekanal und eine mit dieser verbundene Düsenspitzendichtung auf, und die Formhohlräume weisen eine Angießöffnung zum Aufnehmen der Düsenspitzendichtungen auf.
In einer Weiterentwicklung der Spritzgießvorrichtung weist der Formhohlraumheizer eine Hülse auf und ein Heizerelement, das mit der Hülse verbunden und an dieser befestigt ist.
In allen Ausführungsformen sind alle Düsenheizer und die Formhohlraumheizer sowie die entsprechenden Düsen-Thermoelemente und Form-Thermoelemente mit entweder allen oder einigen dieser Steuereinrichtungs-Konfigurationen verbunden, die zusammenarbeiten und miteinander kommunizieren, a) eine separate Heißkanal-Steuereinrichtung für die heiße Hälfte, einschließlich der Düsen und des Verteilerblocks, b) eine separate Form-Steuereinrichtung für die kalte Hälfte, welche die bewegliche Formhälfte und die Formkerne einschließt, c) eine separate Spritzgieß-Maschinensteuereinrichtung, d) eine integrierte Maschinen- und heiße-Hälfte-Steuereinrichtung, e) eine integrierte heiße-Hälfte- und kalte-Hälfte-Steuereinrichtung, f) eine integrierte Maschinen- und heiße-Hälfte- und kalte-Hälfte-Steuereinrichtung und g) eine portable Steuereinrichtung, die mit einer oder allen der anderen Steuereinrichtungen verbunden ist, um zusätzliche Funktionalität und Backups bereitzustellen.
Eine Weiterentwicklung der Spritzgießvorrichtung weist einen zweiten Düsenheizer und ein zweites Düsen-Thermoelement auf, welches an dem unteren Ende der Düse im Bereich der Angießöffnung angeordnet ist.
Eine Weiterentwicklung der Spritzgießvorrichtung weist eine Ventilnadel und einen Ventilnadelantriebsmechanismus an jeder Düse zum Steuern des Zustroms von Schmelze in den Formhohlraum auf.
In einer Weiterentwicklung der Spritzgießvorrichtung ist der Formheizer ein Schichtheizer, welcher eine Hülse, eine erste elektrische Isolierschicht, die auf der Hülse angeordnet ist, ein elektrisches Element, das auf dem ersten elektrischen Isolierwerkstoff aufgedruckt oder eingeätzt ist, und einen zweiten elektrisch isolierenden Werkstoff, der auf dem elektrischen Element angeordnet ist, aufweist. Einige Ausführungsformen einer solchen Gestaltung sind auch als Schichtheizer bekannt.
In einer Weiterentwicklung der Spritzgießvorrichtung ist die Heizerhülse aus zwei halbzylindrischen Hülsen aufgebaut, wobei jede ein separates Heizelement aufweist.
Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein Verfahren zum Herstellen von Spritzgussteilen mit einer Spritzgießvorrichtung.
Die Spritzgießvorrichtung weist auf:

– einen Spritzgieß-Verteilerblock;
– eine Vielzahl von Heißkanaldüsen, die mit dem Verteilerblock verbunden sind;
– einen ersten Düsenheizer und ein erstes Düsenthermoelement, die an jeder Heißkanaldüse angeordnet sind;
– eine
– Vielzahl von Formhohlräumen, die so angeordnet sind, dass sie Schmelze von der Vielzahl von Heißkanaldüsen aufnehmen, wobei der Formhohlraum einen Formkern und eine Formhohlraumwandung aufweist;
– einen Formhohlraumheizer und ein Thermoelement, das mit dem Formhohlraum verbunden ist; und
– eine Steuereinrichtung, die mit dem ersten Düsenthermoelement und mit dem ersten Düsenheizer verbunden ist und ferner mit dem Formraumheizer und mit dem Formhohlraumthermoelement verbunden ist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
– Erfassen der Temperatur des Formhohlraums, die von dem Thermoelement ausgegeben wird, das mit dem Formhohlraum verbunden ist,
– Anpassen der Temperatur wenigstens eines Düsenheizers basierend auf der Temperatur, die vom Formhohlraumthermoelement erfasst wird und/oder
– Anpassen der Temperatur wenigstens eines Düsenheizers basierend auf der Temperatur, die vom Formhohlraumthermoelement erfasst wird.

Durch die Verwendung dieses Verfahrens kann die Steuereinrichtung einen oder mehrere Heizer aktivieren oder deaktivieren, die der Schmelze und den Komponenten der Spritzgießvorrichtung Wärme zuführen, welche die Temperatur der Schmelze oder des Formhohlraums auf Basis der Temperatur des Formhohlraums beeinflusst. Auf dieselbe Weise kann die Steuereinrichtung die Wärme anpassen, die von einem oder mehreren dieser Heizer zugeführt wird.
In einer Weiterentwicklung des Verfahrens zum Herstellen von Spritzgussteilen weist die Spritzgießvorrichtung ferner wenigstens eine Ventilnadel und einen Ventilnadelantriebsmechanismus an jeder Düse auf. Das Verfahren weist den zusätzlichen Schritt des Steuerns der Bewegung der wenigstens einen Ventilnadel und des Ventilnadelantriebsmechanismus an jeder Düse auf, um den Zustrom von Schmelze in den wenigstens einen Hohlraum basierend auf der vom Formhohlraumthermoelement erfassten Temperatur zu steuern. Mit diesem Verfahren gibt es eine Möglichkeit, die Temperatur der Schmelze, die in den Hohlraum fließt, und die Temperatur der Hohlraumwandung und/oder des Hohlraumkerns zu verwenden, um eine geeignete Bewegung der Ventilnadel zum Erreichen hochqualitativer Spritzgussteile zu bestimmen.
In Verbindung mit den Figuren ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung weitere Vorteile, Merkmale und mögliche Anwendungen der vorliegenden Erfindung.
Gezeigt sind in:
1a: eine Schnittansicht einer beispielhaften Spritzgießvorrichtung gemäß der Erfindung zur Verbesserung der in 10 gezeigten, bekannten Gestaltung;
1b: ein Detail der beispielhaften Spritzgießvorrichtung aus 1 unter Angabe der Schnittebenen A-A, B-B und C-C;
1c: schematisierte Ansichten in den Schnittebenen A-A, B-B und C-C der beispielhaften Spritzgießvorrichtung aus 1a;
2: eine Schnittansicht einer weiteren beispielhaften Spritzgießvorrichtung gemäß der Erfindung zur Verbesserung der in 9 gezeigten, bekannten Gestaltung;
3: eine vergrößerte Ansicht des Bereichs der Spritzgießform der beispielhaften Spritzgießvorrichtung aus 2;
4: eine räumliche Ansicht des Bereichs der Spritzgießform der beispielhaften Spritzgießvorrichtung aus 2;
5a: eine Vorderansicht eines beispielhaften Formhohlraumheizers;
5b: eine räumliche Ansicht des beispielhaften Formhohlraumheizers aus 5a;
5c: eine Draufsicht des beispielhaften Formhohlraumheizers aus 5a;
5d: ein Detail des beispielhaften Formhohlraumheizers aus 5a;
6a: eine räumliche Ansicht eines zweiten beispielhaften Formhohlraumheizers;
6b: eine Explosionsansicht des beispielhaften Formhohlraumheizers aus 6a;
7a: eine Vorderansicht eines weiteren beispielhaften Formhohlraumheizers;
7b: eine räumliche Ansicht des beispielhaften Formhohlraumheizers aus 7a;
8a: eine räumliche Ansicht des Bereichs der Spritzgießform ähnlich zu 4;
8b: eine Schnittansicht des Formeinsatzes aus 8a;
8c: eine räumliche Ansicht des Formeinsatzes aus 8b;
9: der Fluss der Schmelze in einen Hohlraum des Stands der Technik;
10: der Fluss der Schmelze in einen weiteren Hohlraum des Stands der Technik;
11: eine Ansicht der Steuerungseinrichtungsvarianten; und
12a–12c zeigen Schnittansichten weiterer beispielhafter Spritzgießvorrichtungen gemäß der Erfindung.
Es wird Bezug genommen auf 1a, die eine Spritzgießvorrichtung 100 gemäß einer beispielhaften Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt. Diese beispielhafte Ausführung bezieht sich auf den Fluss von Schmelze. Die Vorrichtung 100 weist einen Spritzgieß-Verteilerblock 10, eine Vielzahl von offenen Heißkanaldüsen 200 zum seitlichen Angießen und eine Gießform 62 auf. Geschmolzenes Material (auch als Schmelze bezeichnet) fließt von dem Verteilerblock durch die Düsen 200 und in die Formhohlräume 66 in der Form 62. Der Fluss von Schmelze in den Hohlraum ist vergleichbar mit dem in 9 dargestellten Fluss, wobei die Hinzufügungen der vorliegenden Erfindung im Detail in den 4-5-6-7-8 dargestellt sind.
Der Verteilerblock 10 hat wenigstens einen Verteilerblock-Schmelzeeingangskanal 11, ein Heißkanalschmelze-Kanalsystem 28 und eine Vielzahl von Verteilerblock-Schmelzeausgangskanälen 13. Der Verteilerblock 10 wird von wenigstens einem Verteilerblockheizer 30 geheizt, der beispielsweise ein Fluiddurchlasssystem sein kann, das den Durchfluss von erwärmter Flüssigkeit erlaubt. Die Temperatur des Verteilerblocks 10 kann von wenigstens einem Verteilerblock-Temperatursensor 31 (beispielsweise ein Thermoelement) erfasst werden, der Signale an ein (nicht dargestelltes) Steuerungssystem überträgt, welche die Verteilerblock-Temperatur angibt. Die Steuerungseinrichtung steuert den Betrieb des Verteilerblockheizers 30 basierend auf Daten des Temperatursensors 31.
Eine Vielzahl von Heißkanaldüsen 200 zum seitlichen Angießen sind mit dem Verteilerblock 10 verbunden. Jede der Heißkanaldüsen 200 weist einen Düsenkopfbereich 12, einen Düsenkörperbereich 21 und einen Düsenspitzenbereich 23 auf. Die Düsen 200 weisen ferner jeweils wenigstens eine Düsenspitze 14 auf, die einen durch sie durchgehenden Düsenspitzen-Schmelzekanal 3 und eine ihr zugeordnete Düsenspitzendichtung 16 aufweist. Der Düsenspitzen-Schmelzekanal 3 stellt wenigstens einen Teil des Schmelzeausgangskanalbereichs dar.
Ein mit 36 gezeigter Düsenheizer ist an jeder Heißkanaldüse 200 befestigt, um durch die Düse 200 fließende Schmelze zu heizen. Optional sind mehrere Düsenheizer an jeder Heißkanaldüse 200 befestigt. Der Düsenheizer 36 kann jede bekannte, geeignete Art von Düsenheizern sein, beispielsweise ein Widerstandsheizer wie er gewöhnlich in Heißkanal-Spritzgießdüsen verwendet wird.
Ein Düsentemperatursensor (beispielsweise ein Thermoelement, nicht dargestellt) kann an jeder Heißkanaldüse 200 befestigt sein, um dem Steuerungssystem (nicht dargestellt) ein Bestimmen der Temperatur der Schmelze in der Düse 200 zu erlauben.
Eine Gießform, allgemein mit 62 gezeigt, weist die erste und zweite Formplatte 62a und 62b auf, und weist ferner eine dritte Formplatte 62c und eine vierte Formplatte 62d auf. Die dritte und die vierte Formplatte 62c und 62d weisen ein Set erster und zweiter Formplatten-Einsätze auf, die mit 62e bzw. 62f dargestellt sind. Die Einsätze 62e und 62f wirken gemeinsam mit den Formkernen 62g und Hülsen 62h zusammen, um eine Vielzahl von Formhohlräumen 66 zu definieren. In dem dargestellten Beispiel ist eine Vielzahl von Sets aus Einsätzen 62e und 62f vorgesehen, wobei jedes Set zwei Formhohlräumen 66 und einer Heißkanaldüse 200 zugeordnet ist. Bei einer anderen beispielhaften Ausführungsform (nicht dargestellt) könnte jedes Set von Einsätzen 62e und 62f einem einzigen Formhohlraum und einer Heißkanaldüse 200 zugeordnet sein. An der Hohlraumwandung des Einsatzes 62f ist ein Formhohlraumheizer 74 angeordnet, welcher dem Temperieren der Wandung des Formhohlraums 66 dient. Optional ist ein zweiter Formhohlraumheizer 76 an dem Kern 62g angeordnet, welcher dem Temperieren der Oberfläche des Formkerns 62g dient.
In der Gießform 62 sind eine Vielzahl von Form-Kühlkanälen 22 vorgesehen (genauer in den Einsätzen 62e und 62f in der in 1 dargestellten Ausführungsform), um hierdurch den Fluss von Kühlmittel zum Kühlen der Gießform 62 zu erlauben, um die Schmelze in den Formhohlräumen 66 zu verfestigen.
Das Eingreifen der Düsenspitzen 14 mit den Spitzendichtungen 16 sowie das Eingreifen der Spitzendichtungen 16 mit den Angießöffnungen 84 dient der Festlegung der Position der Düse 200 axial und lateral, und legt auch das untere Ende der Düse 200 derart fest, dass sich die aufgeheizte Düse 200 während der thermischen Expansion generell aufwärts in Richtung zum Verteilerblock 10 hin ausdehnt.
1b zeigt ein Detail der beispielhaften Spritzgießvorrichtung aus 1a unter Angabe der Schnittebene A-A, die rechtwinklig zu dem Schmelzekanal der Düse angeordnet ist, und der Schnittebenen B-B und C-C, die rechtwinklig zu dem Formhohlraum 66 und dem Formkern 62g an der Position der dritten Achse 69 der Angießöffnung 67 angeordnet sind.
1c zeigt schematisierte Schnittansichten in den Schnittebenen A-A, B-B und C-C der beispielhaften Spritzgießvorrichtung aus 1a. Schnitt A-A zeigt eine Schnittansicht senkrecht zu dem Schmelzekanal 17 des Düsenkörpers 21. Wie in 1c dargestellt ist, ist die Temperatur der Schmelze in der Nähe der Wandung des Düsen-Schmelzekanals 17 (Schnitt A-A) höher als die Temperatur der Schmelze, die durch das Zentrum des Schmelzekanals fließt. Dies resultiert aus der Nähe des Düsenheizers 36 zu dem Schmelzekanal 17 und aus der durch innere Scherspannung induzierten Wärme, die durch Reibung während der Einspritzung durch den Schmelzekanal 17 entsteht. In 1c ist der in Schnitt A-A dargestellte Fluss eine Art Idealsituation, die ein quasi-symmetrisches Wärmemuster und Viskositätsverteilung der Schmelze darstellt. Bei einer praktischen Anwendung wird der Verteilerblock 10 ein unsymmetrisches Wärmemuster am Ausgang der Verteilerblock-Schmelzekanäle und am Eingang jeder Düse bereitstellen. Aus diesem Grund wird die Viskositätsverteilung der Schmelze durch den Schmelzekanal 17, die in Schnitt A-A dargestellt ist, ähnlich aber symmetrischer sein, verglichen mit den in 1c für die Schnitte B-B und C-C dargestellten Wärmemustern und Viskositätsprofilen. Wenn das der tatsächliche Fall ist, dann werden sich die Wärmeflussmuster und die Viskositätsmuster in den zwei Formhohlräumen, die in 1c für die Schnitte B-B und A-A dargestellt sind, mehr unterscheiden als in 1c für den Idealfall gezeigt ist. Unter diesen Umständen ist das Flussgleichgewicht in jedem Hohlraum sogar noch unsymmetrischer zwischen Hohlräumen, die aus einer einzelnen Düse und Hohlräumen, die aus mehreren Düsen befüllt werden. Um diesem Umstand Rechnung zu tragen, ist ein Formhohlraumheizer 74a oder 74b in dem Formhohlraum angeordnet. Heizer 74a und 74b gemäß dieser Erfindung müssen vorgesehen werden, um ein sehr schnelles Ansprechen auf gesteuerte Wärmepulse ON und OFF zu erreichen. Aus diesem Grund müssen die Heizer mit dünnen Heizerhülsen verbunden werden.
Die Schnitte B-B und C-C aus 1c zeigen eine Situation, in welcher die Schmelze aus dem Düsenschmelzekanal 17 durch die Angießöffnungen 67 und in den zylindrischen Hohlraum 66 fließt, der einen Formkern 62g mit einer zylindrischen oder anderen Form aufweist und koaxial in der Mitte des Hohlraums 66 angeordnet ist. In der Realität und in einer praktischen Situation tritt Schmelze entsprechend der Temperaturverteilung der Schmelze mit unterschiedlichen Temperaturbereichen in den Hohlraum 66 ein. Im Kontaktbereich der Schmelze mit der Wandung des Hohlraums 66 kann sich eine Schicht erkalteten Materials bilden, wenn die Temperatur der Schmelze und/oder die Temperatur der Wandung des Hohlraum 66 nicht ausreichend hoch ist. Um ein Erkalten der Schmelze und damit das Risiko eines ungleichmäßigen Formfüllprozesses zu vermeiden, schlägt diese Erfindung vor, wärme in Bereichen bereitzustellen, in welchen sich während der Formfüllung eine unerwünschte Schicht erkalteten Materials ausbilden kann. Eine beispielhafte Bereitstellung von Wärme in den Schnittebenen B-B und C-C dieser Ausführungsform ist in 1c schematisch durch Pfeile angegeben.
2 zeigt eine weitere Spritzgießvorrichtung 100a gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Vorrichtung 100a weist einen Spritzgieß-Verteilerblock (nicht dargestellt), eine Vielzahl von Heißkanaldüsen 200a mit Nadelverschluss zum seitlichen Angießen und eine Gießform 62a auf. Jeder Formhohlraum 66a, 66b hat zwei Angießöffnungen 67, durch welche Schmelze mittels zweier Heißkanaldüsen 200a zum seitlichen Angießen in den Hohlraum gespritzt wird. Die Ventilnadeln 33 werden mittels elektrischer Antriebe 34 betätigt. Der Fluss der Schmelze in den Hohlraum ist vergleichbar mit dem in 10 dargestellten Fluss, wobei die Hinzufügungen der vorliegenden Erfindung im Detail in den 3-4-5-6-7-8 dargestellt sind.
3 zeigt eine vergrößerte Ansicht des Bereichs der Spritzgießform 62a der beispielhaften Spritzgießvorrichtung 100a aus 2. Die Spitze 14 der Düse 200a ist an der Öffnung des Hohlraums 66a angeordnet, welche durch die Ventilnadel 33 verschlossen ist. Die Form 62a weist einen Formeinsatz 62o auf, in welchem der Formhohlraum 66a angeordnet ist. Ein Formkern 62p ist in dem Formeinsatz 62o angeordnet. Der Formeinsatz 62o und der Formkerns 62p definieren den Formhohlraum 66b. Ein Formhohlraumheizer 74a umgibt den Formeinsatz 62o und versorgt die Wandung des Formhohlraum 66a mit Wärme. Ein optionaler Formhohlraumheizer 76a ist am Formkern 62p angeordnet, um die Oberfläche des Formkerns 62p und damit den Hohlraum 66a mit Wärme zu versorgen. Eine Vielzahl von Formkühlkanälen 22 ist in der Gießform 62 vorgesehen, um durch diese den Fluss von Kühlmittel zum Kühlen der Form 62 zu ermöglichen, um die Schmelze in den Formhohlräumen 66 erstarren zu lassen. Die Hülse des Heizers 74a ist dünn, um ein schnelles Abkühlen der Schmelze nach dem Einspritzen zu ermöglichen.
4 zeigt eine räumliche Ansicht des Bereichs der Spritzgießform der beispielhaften Spritzgießvorrichtung aus 2. Beim Montieren der Form 62a erhält der Formeinsatz 62o den Formhohlraumheizer 74a, welcher den Formeinsatz 62o nach der Montage umgibt. Der in 4 dargestellte Heizer ist ein Schichtheizer mit nur geringer Masse, was für häufige Temperaturänderungen vorteilhaft ist.
5a zeigt eine Vorderansicht eines beispielhaften Formhohlraumheizers 74, 74a, welcher eine innere Hülse 75 und ein Schichtheizelement oder ein flaches Heizelement 78 aufweist, welches aus einem flachen Element gefertigt sein kann oder insbesondere auf die Hülse gedruckt oder geätzt sein kann. Der beispielhafte Düsenheizer 74, 74a weist auch ein Thermoelement 79 auf, zum Erfassen der Temperatur des Formhohlraumheizers 74, 74a. Die Hülse 75 weist auf ihrer äußeren Oberfläche eine Isolierschicht auf. An der inneren Hülse 75 ist ein Verbinder 81 angeordnet, um die Verkabelung 82 mit der Energieversorgung zu verbinden.
5b zeigt eine räumliche Ansicht des beispielhaften Formhohlraumheizers 74, 74a. 5c zeigt eine Draufsicht des beispielhaften Formhohlraumheizers 74, 74a aus 5a. 5d zeigt ein Detail des beispielhaften Formhohlraumheizers 74, 74a aus 5a. In dem Detail sind die innere Hülse 75, eine äußere Hülse 83 (welche eine Isolierschicht an ihrer inneren Oberfläche aufweist) und ein flaches Heizelement 78 dargestellt.
6a zeigt eine räumliche Ansicht eines zweiten beispielhaften Formhohlraumheizers 74b, der sich von dem beispielhaften Formhohlraumheizers 74, 74a darin unterscheidet, dass er aus zwei halbzylindrischen Elementen aufgebaut ist, welche einen Formeinsatz 62o umgeben, wenn sie montiert sind. 6a zeigt den beispielhaften Formhohlraumheizer 74b in einem zusammengebauten Zustand und 6b zeigt eine Explosionsansicht des Formhohlraumheizers 74b. Der Formkernheizer 76 kann dieselbe Struktur wie der Formhohlraumheizer 74, 74a oder 74b aufweisen.
7a zeigt eine Vorderansicht eines weiteren beispielhaften Formhohlraumheizers 74c, der sich von dem beispielhaften Formhohlraumheizer 74a durch eine Öffnung 85 unterscheidet. Die Öffnung 85 dient beispielsweise als Durchlass für die Spitze einer Spritzgießdüse, wie in 3 dargestellt ist. 7b zeigt eine räumliche Ansicht des beispielhaften Formhohlraumheizers aus 7a.
8a zeigt eine räumliche Ansicht des Bereichs der Spritzgießform vergleichbar mit 4. 8b zeigt eine Schnittansicht des Formeinsatzes aus 8a, und 8c zeigt eine räumliche Ansicht davon. Die dargestellten Elemente sind oben beschrieben worden. In den 8a, 8b und 8c ist der Formhohlraumheizer 74c nun mit dem Formhohlraumeinsatz 62o verbunden. Die in 8b gezeigte Gestaltung des Formeinsatzes kann auch für einen Formkern verwendet werden. Dabei ist die mit 62a bezeichnete Komponente der Formkern, welcher von einem Formkernheizer (74a) umgeben ist, welcher entweder so gestaltet ist, dass er Kontakt mit der Schmelze hat oder eine Heizerhülse kann zum Schutz über dem Formkern angeordnet werden. Der innere Raum des dargestellten Formkerns dient zur Wasserkühlung. Bei dessen Verwendung wird der Formkern in einem Formhohlraum angeordnet sein und ein Gussteil wird über diesem Formkern geformt werden.
Es wird Bezug genommen auf 11, die einen Teil eines Heißkanal-Spritzgießsystem 10 zeigt, welches die in den 1a und 2 dargestellten Heißkanal-Systeme aufweist und auch die in den 3–4 gezeigten Formhohlräume und die in den 5a-b-d und den 6a-b gezeigten Formheizer. 7a-b und 8a, b, c wurden vorher erklärt.
Das Spritzgießsystem 10 weist eine Spritzgießmaschine 102, eine heiße Hälfte 104 und eine kalte Hälfte 106 auf. Die Spritzgießmaschine 102 weist eine Einspritzeinheit 108 und eine Schließeinheit 110 auf. Die Einspritzeinheit 108 kann eine motorangetriebene Schnecke 112 aufweisen. Die Schließeinheit 110 kann eine Vielzahl von Hydraulikzylinder 114 aufweisen, die eine erste Platte 116 und eine zweite Platte 118 zueinander und voneinander weg bewegen können. Eine Vielzahl von Prozesssensoren 120 kann vorgesehen sein, um unter anderem wenigstens eines zu erfassen von: der Temperatur der in die Einspritzeinheit 108 eingespritzten Schmelze, dem Druck der Schmelze, der Motorstromaufnahme des Motors, der die Schnecke 112 antreibt, und jeder anderen geeigneten Prozessinformation. Die Schnecke 112 stellt ein Beispiel für ein Temperaturbeeinflussungselement dar, das die Bereitstellung von Schmelze unterstützt. Die Sensoren 120 sind beispielhafte Spritzgießmaschinen-Sensoren, und zusätzlich oder alternativ kann jede andere Art von Sensor vorgesehen sein.
Eine Spritzgießsystem-Steuereinrichtung 52 ist vorgesehen, um die Steuerung des Betriebs des Spritzgießsystems zu unterstützen. Beispielsweise kann die Spritzgießsystem-Steuereinrichtung 52 den Betrieb der Zylinder 114 und der Schnecke 112 steuern. Die Steuereinrichtung 52 empfängt Signale von den Sensoren 120 und verarbeitet die Signale und steuert basierend darauf die Zylinder 114 und die Schnecke 112, und sie kann einen Roboter 123 steuern, der verwendet wird, um Spritzgussteile aus den Formhohlräumen 124 zu entnehmen. Die Steuereinrichtung 52 kann eine Prozessoreinheit 126 und einen Speicher 128 aufweisen, welcher unter anderem ein erstes Betriebssystem OS1 und eine Benutzerschnittstelle 130 speichert, welche ein Display 132 und ein Eingabegerät wie eine Vielzahl von Schaltern oder eine Tastatur beinhalten kann.
Eine Heißkanalvorrichtungs-Steuereinrichtung 136 kann zum Steuern der Temperaturbeeinflussungselemente (beispielsweise der Düsenheizer) in der heißen Hälfte 104, und auch zum Steuern des Betriebs der in 2 gezeigten Ventilnadeln vorgesehen sein.
Auch ist die Steuereinrichtung 136 verbunden mit und wird in Verbindung mit den Formhohlraumheizern und Thermoelementen verwendet, die in den 3, 4, 5, 6, 7 gezeigt und unten erwähnt sind.
Die Steuereinrichtung 136 weist eine Prozessoreinheit 137, einen Speicher 138 mit einem Betriebssystem OS2, eine Benutzerschnittstelle 139 mit einem Display 140 und eine Eingabeeinheit wie einem Keyboard oder Schaltern auf.
Für einige Anwendungen ist eine dritte Steuereinrichtung 141 vorgesehen, die portabel ist und eine Prozessoreinheit 142, einen Speicher 144 mit einem darin gespeicherten dritten Betriebssystem OS3 und eine Benutzerschnittstelle 148 aufweist, welche beispielsweise ein Display 150 und einen Touchscreen 152 aufweisen kann. Die Steuereinrichtung 141 kann mit den Steuereinrichtungen 52 und 136 drahtlos kommunizieren. Die dritte Steuereinrichtung 141 kann von einer Person wie einem Vorarbeiter verwendet werden, der in einem Fertigungsbetrieb mit der Steuerungseinrichtung 141 unterwegs ist und jedes Spritzgießsystem von der Steuereinrichtung 141 aus steuern kann, ohne zu den einzelnen Steuereinrichtungen 136 und 52 hingehen zu müssen. Darüber hinaus kann die Steuereinrichtung 141 Prozessdaten von den Steuereinrichtungen 136 und 52 erhalten und kann diese für den Vorarbeiter anzeigen. Die Steuereinrichtung 141 kann verwendet werden, um Befehle an die Spritzgießmaschine 102 und die Heißkanal-Vorrichtung 104 zu senden. Die Steuereinrichtung 141 kann verwendet werden, um gleichzeitig oder nacheinander Prozessdaten von zwei oder mehr Spritzgießsystemen zu erhalten. Die Steuereinrichtung 141 kann gleichzeitig Prozessdaten von zwei oder mehr Spritzgießsystemen erhalten und kann die Daten oder damit in Verbindung stehende Daten von beiden gleichzeitig auf dem Display 150 anzeigen, so dass der Vorarbeiter den Betrieb der beiden vergleichen kann. In ähnlicher Weise kann die Steuereinrichtung 141 Prozessdaten von zwei oder mehr Heißkanal-Vorrichtungen gleichzeitig erhalten und kann die Daten oder damit in Verbindung stehende Daten von beiden gleichzeitig auf dem Display 150 anzeigen, so dass der Vorarbeiter den Betrieb der beiden vergleichen kann. Die Steuereinrichtung 141 kann eingerichtet sein, um Parameter des Betriebs des Systems 10 zu steuern, die sich von den Parametern unterscheiden, welche von den Steuereinrichtungen 52 und 136 steuerbar sind. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung 141 zum Steuern von mehr Parametern geeignet sein, als mit den Steuereinrichtungen 136 und 52 möglich ist, um die für die Maschinenbediener verfügbaren Steuermöglichkeiten gegenüber den Steuermöglichkeiten des Vorarbeiters zu begrenzen.
Die Steuereinrichtung 141 kann alternativ dazu eingerichtet sein, weniger zu steuern, als die Steuereinrichtungen 136 und 52.
Die Steuereinrichtungen 52 und 136 benötigen keine Displays, weil die Steuereinrichtung 141 eines aufweist. So können Einsparungen realisiert werden, durch das Vorsehen eines Systems 10 mit einem einzigen Display (sprich Display 150) anstatt mehrerer Displays.
Die Steuereinrichtung 52 kann von dem Hersteller der Spritzgießmaschine bereitgestellt werden. Die Steuereinrichtung 136 kann von dem Hersteller der Heißkanal-Vorrichtung bereitgestellt werden und kann sich von der Steuereinrichtung 52 unterscheiden, wie auch OS2 gegenüber OS1 völlig verschieden sein kann. Die Steuereinrichtung 141 kann wiederum von noch einem anderen Hersteller bereitgestellt werden mit noch einem anderen Betriebssystem (als OS3 bezeichnet), kann aber zur Kommunikation mit den beiden Steuereinrichtungen 53 und 136 geeignet sein, obwohl diese nicht geeignet sein müssen, miteinander zu kommunizieren.
Eine weitere Steuereinrichtung 141 kann vorgesehen sein, um mehreren Vorarbeitern zu erlauben, sich frei durch den Fertigungsbetrieb zu bewegen und die gleichen oder verschiedene Daten einzusehen, die sich auf eines oder mehrere Systeme 10 beziehen.
Andere Sensoren, die als Sensoren 28 und/oder Sensoren 120 vorgesehen sein können, können Kameras einschließen, die einem Vorarbeiter ermöglichen, bestimmte Aspekte des Betriebs eines Systems 10 entfernt zu sehen.
Während die obige Beschreibung eine Vielzahl von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung darstellt, versteht es sich von selbst, dass die vorliegende Erfindung weiteren Modifikationen und Änderungen unterzogen werden kann, ohne sich vom angemessenen Inhalt der Ansprüche zu entfernen.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, die in den 12a-b-c dargestellt ist, sind die Heißkanaldüsen 200b nicht für ein seitliches Angießen, sondern für ein sogenanntes gerades Angießen eingerichtet. Bei diesen Ausführungsformen sind die Schmelzekanäle der Heißkanaldüsen entweder kollinear oder parallel mit einer Achse der Formkerne ausgebildet. Ebenso sind die Angießöffnungen nicht seitlich, sondern kollinear oder entlang einer Achse parallel zu den Formkernen ausgebildet. Die Heißkanaldüsen können entweder offen oder thermisch geregelt sein oder sie können eine bewegliche Ventilnadel aufweisen, die den Fluss der Schmelze von der Düse und über die Düsenspitzen und durch die Angießöffnung in jeden Formhohlraum freigibt oder schließt.
Jede Heißkanaldüse 200b weist entweder einen einzelnen Düsenkörperheizer oder einen Düsenkörperheizer und einen separaten Düsenspitzenheizer auf. Die Temperatur aller Düsenheizer wird mit damit verbundenen Düsenthermoelementen gesteuert.
In der Ausführungsform von 12a wird die Temperatur des Formhohlraums 66 durch einen Formkernheizer 77a reguliert, der mit dem Formkern 62g verbunden ist. Der Formhohlraumheizer 77a ist mit dem Kern mittels einer festen oder einer entfernbaren Heizerhülse verbunden oder der Formhohlraumheizer kann direkt auf dem Kern hergestellt werden, mit einer Schutzschicht oder einer Hülse. Ein Thermoelement, das mit dem Kern oder mit dem Formkernheizer verbunden ist, wird verwendet, um die in dem Hohlraum durch den Formkernheizer erzeugte Temperatur zu steuern.
Die Ausführungsform der 12b ist vergleichbar mit der Ausführungsform von 12a, außer dass der Formkernheizer den oberen Teil des Formkerns bedeckt.
In der Ausführung von 12c wird der Hohlraum durch einen Formheizer 74 geheizt, der mit einem Wandungsabschnitt der Form verbunden ist und den Formkern 62g umgibt. Ein in dem Hohlraum angeordnetes Thermoelement wird die Wärmemenge, den Start des Heizers und die Heizdauer mittels einer Steuereinrichtung steuern, die auch für die Ausführungsformen der 12a-b eingerichtet ist.
In allen in den 12a-b-c dargestellten Ausführungsformen sind die Thermoelemente, die in dem Formhohlraum angeordnet sind (entweder an der Formhohlraumwandung oder am Formkern), mit der Steuereinrichtung verbunden, die 11 dargestellt ist.
In allen in den 1 bis 12a-b-c dargestellten Ausführungsformen der Erfindung sind die Thermoelemente, die in dem Formhohlraum angeordnet sind (entweder an der Formhohlraumwandung oder am Formkern) mit der Steuereinrichtung verbunden, die 11 dargestellt ist. Diese Thermoelemente sind auch eingerichtet, um die Düsenheizung zu erhöhen, zu senken, zu stoppen oder zu starten, um sicherzustellen, dass jeder Hohlraum Schmelze mit einer Temperatur erhält, die einem ausgeglichenen Fluss in jedem Hohlraum entspricht.
In allen in den 1 bis 12a-b-c dargestellten Ausführungsformen sind die Thermoelemente, die in den Formhohlraum angeordnet sind (entweder an der Formhohlraumwandung oder am Formkern) mit der Steuereinrichtung verbunden, die 11 dargestellt ist. Diese Thermoelemente sind ferner eingerichtet, um auch die Zeit zum Öffnen und Schließen des Flusses von Schmelze in den Hohlraum mittels Befehlen zu bestimmen, die von der in 11 gezeigten Steuereinrichtung erzeugt werden.
Die Bewegung der Ventilnadel wird durch elektrische oder pneumatische Betätigungselemente erzeugt, und Kolbensensoren, welche mit den Düsen verbunden sind, erlauben eine Bestimmung der Position jeder Ventilnadel relativ zu der Angießöffnung.
Bei allen Ausführungsformen der Erfindung werden die Formheizer, die mit der Formhohlraumwandung oder dem Formkern verbunden sind, unter Verwendung der folgenden Werkstoffe und Komponenten hergestellt. Andere Verfahren zur Herstellung dieser Formhohlraumheizer können unter Verwendung anderer Werkstoffe oder Komponenten hergestellt werden.
Hintergrundinformation zu den beispielhaften Ausführungsformen wird nachfolgend aus einer 2009er Patentanmeldung eingebunden:
Jeder Heizer, der auf dem Formkern oder an der Formhohlraumwandung angeordnet ist, weist einen Verbundkörper mit einem Basiskörper aus Stahl auf, auf welchem eine Heizerschicht aufgebracht ist, wobei der Basiskörper aus einem ausscheidungshärtenden Stahl hergestellt ist.
Ausscheidungshärtende Stähle haben die Eigenschaft, dass sich beim Abkühlen intermetallische Ausscheidungen bilden, die neben der rein temperaturbedingten Volumenreduktion zu einer weitergehenden Reduzierung des Stahlkörpervolumens führen. Ein ausscheidungshärtender Stahl schrumpft daher beim Auslagerungsprozess, so dass die Druckvorspannung einer zuvor auf der Oberfläche eines Basiskörpers aufgebrachten Heizerschicht nach dem Härten verstärkt wird. Die Beschichtung ist stets dauerhaft fest mit der Stahlkörperoberfläche verbunden, selbst wenn der Verbundkörper extrem hohen Temperatur- oder Druckbelastungen ausgesetzt wird.
Durch die Verwendung von hochlegierten Stählen lässt sich die Größe und Verteilung der Druckvorspannung innerhalb der Isolierschicht besonders genau einstellen, was vor allem dann wichtig ist, wenn der Stahlkörper eine runde oder gewölbte Oberfläche aufweist, welche die Isolierschicht aufnimmt, oder wenn der Stahlkörper eine rohrförmige Gestalt annimmt und die Heizerschicht außen angebracht werden muss.
Der Basiskörper bietet besondere Vorteile wenn dieser ein Verteiler- oder Schmelzerohr eines Heißkanalsystems ist. Im Bereich der Heißkanaltechnik ist es besonders wichtig, dass die einem Formhohlraum zuzuführende Schmelze bis in den Düsen- bzw. Angießbereich hinein präzise und gleichmäßig temperiert ist. Risse in der Heizerschicht würden sofort zum Ausfall der Düse und zu Unterbrechungen im Fertigungsprozess führen, was jedoch durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Verbundkörpers wirksam vermieden wird.
Die Heizerschicht ist ein möglichst aus mehreren Schichten und/oder Schichtelementen aufgebauter Schichtverbund, der eine auf dem Basiskörper aufgebrachte Isolierschicht aufweist. Das Basiselement ist eine keramische bzw. glaskeramische Isolierschicht, die je nach Auftragungsverfahren und gewünschter Schichtdicke aus zwei oder mehr Einzelschichten bestehen kann. Eine Anordnung von Widerstandselementen ist auf dieser Isolierschicht aufgebracht.
Bezogen auf die Fertigung sind die Isolierschicht, die Widerstandselemente und/oder die Deckschicht vorteilhafterweise eingebrannte Dispersionen, wie beispielsweise Dickschicht-Pasten. Solche Pasten lassen sich gleichmäßig und genau aufbringen, was für die spätere Haftfestigkeit und Heizfunktion wichtig ist. Alternativ können die einzelnen Schichten bzw. Teilschichten der Heizerschicht auch aufgebrannte Folien sein.
Bei einer anderen Ausführungsform ist wenigstens ein Temperaturfühler in der Ebene der Heizerschicht angeordnet, um sowohl die Temperaturverteilung als auch deren Entwicklung innerhalb des Heizers bzw. innerhalb des Basiskörpers erfassen zu können. Entsprechend ist dieser im Schichtverbund angeordnet, ohne zu einer merklichen Volumenzunahme zu führen. Gleichzeitig lassen sich Temperaturveränderungen praktisch im Zeitpunkt ihrer Entstehung und auf sehr genaue Weise erfassen.
Anschlusskontakte für die Widerstandselemente und/oder die Temperaturfühler sind in der Heizerschicht integriert. Auf diese Weise kann der Heizer als Ganzes unmittelbar in einen Steuerschaltkreis integriert werden.
Weitere wichtige Vorteile ergeben sich bei der Verwendung eines erfindungsgemäßen Verbundkörpers, wenn dieser in einem Heißkanalverteiler und/oder einer Heißkanaldüse angeordnet ist. Das schichtweise des Heizers sorgt für eine dauerhaft feste Verbindung mit der Basiskörperwandung und damit für einen festen Halt auf dem Heißkanalverteiler oder der Heißkanaldüse. Darüber hinaus vermeidet die Erfindung äußerst wirkungsvoll ein Abplatzen oder Lösen des Heizers, indem die Druckvorspannung in der Heizerschicht durch Ausscheidungshärten des Basiskörpers gezielt erhöht wird.
Da die Direktbeschichtung eine Dünnheit erreicht, ist die Heizerschicht insgesamt sehr kompakt, so dass sich im Vergleich zu herkömmlichen Heizvorrichtungen bei nahezu gleichen Leistungsmerkmalen mittels der Erfindung äußerst kompakte Bauformen realisieren lassen. Zudem kann die Leistungsdichte deutlich erhöht werden, weil die Wärme direkt auf der Oberfläche des zu beheizenden Heißkanalelements erzeugt und abgeleitet wird. Die üblicherweise empfindlichen Heizelemente sind dadurch zuverlässig vor einer Überhitzung geschützt.
Hinsichtlich eines Verfahrens zum Herstellen eines Verbundkörpers mit einem Basiskörper aus Stahl und einer darauf aufgebrachten Heizerschicht sieht die Erfindung vor, eine zuvor in der Heizerschicht erzeugte Druckvorspannung durch Ausscheidungshärten des Basiskörpers zu verstärken.
Diese erfindungsgemäße Verfahrensweise ist ebenso einfach wie wirtschaftlich und führt zu einer dauerhaft festen Verbindung zwischen dem Basiskörper und der Heizerschicht, da die Heizerschicht durch die beim Abkühlen im Härtungsprozess entstehende Kontraktionsbewegung des Basiskörpers in definierbaren Grenzen nochmals kontrahiert wird, wodurch eine besonders wirksame spannungstolerante Verbindung entsteht. Sämtliche Schichten bzw. Teilschichten der Heizung besitzen eine außerordentlich gute Haftfestigkeit. Insbesondere hält die Isolierschicht selbst extremen mechanischen und thermischen Belastungen dauerhaft stand, so dass stets optimale Produktionsergebnisse erreicht werden.
Jedes Schichtelement der Heizerschicht ist auf dem Basiskörper aufgebracht, getrocknet und eingebrannt bzw. formiert, wobei der Verbundkörper nach jedem Einbrennprozess auf Raumtemperatur abgekühlt wird. Auf diese Weise lassen sich sämtliche Verfahrensparameter individuell an die jeweilige Heizungsschicht anpassen, die je nach erforderlicher Leistung auf diese Weise optimal aufgebracht werden kann.
Darüber hinaus erfordert die Erfindung eine Homogenisierung, das heißt Lösungsglühen der Stahllegierung des Basiskörpers während des Einbrennprozesses, was sich besonders günstig auf die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens auswirkt. Zu diesem Vorteil trägt auch bei, wenn die Einbrenntemperatur gleich der Temperatur für das Homogenisieren bzw. Lösungsglühen des Basiskörpers ist. Während die einzelnen Schichten bzw. Schichtelemente der Heizerschicht formiert werden, entstehen durch das Lösungsglühen stabile homogene Mischkristalle (α-Kristalle). Daher sind nicht länger separat zu kontrollierende Fertigungsschritte notwendig.
In einer anderen Ausführungsform können die einzelnen Schichten mittels Siebdruck, Dispensen, Tauchen oder durch Sprühen aufgetragen werden können. Daher kann bei jedem Verfahrensschritt das jeweils optimale Verfahren auswählt werden. Sämtliche Schichtparameter wie Schichtdicke, Dichte, Form und dergleichen lassen sich gleichmäßig und genau einstellen, so dass immer eine funktionsfähige Heizerschicht erreicht wird.
Jede Schicht bzw. jedes Schichtelement kann unter Luftatmosphäre eingebrannt bzw. formiert werden, wobei die Einbrenntemperatur zwischen 750 und 900°C liegt.
Die Oberfläche des Basiskörpers kann vor dem Aufbringen der Heizerschicht aufgeraut werden, beispielsweise mittels Sandstrahlen. Dieses Merkmal verbessert die mechanische Haftung der Isolierschicht. Die chemische Haftung lässt durch Reinigen und Oxidieren des Basiskörpers vor dem Aufbringen der Beschichtung optimieren.
Nach dem Aufbringen der Heizerschicht wird die Stahllegierung des Basiskörpers durch erneutes Glühen ausgelagert bzw. gealtert. Hierdurch bilden sich feine intermetallische Ausscheidungen, die zu einer gezielten Reduzierung des Basiskörpervolumens führen. Mithin entsteht innerhalb der auf dem Basiskörper aufgebrachten Heizerschicht eine Druckspannung, die ermöglicht, mechanische Belastungen des Basiskörpers dauerhaft auszugleichen, beispielsweise die Innendruckbelastungen eines Schmelzekanals/Schmelzerohrs einer Heißkanaldüse.
Ein weiterer wichtiger Aspekt der Erfindung ist, dass die Auslagerungstemperatur geringer sein kann als die Einbrenntemperatur für die einzelnen Schichten der Heizerschicht. Hierdurch wird weder die Formierung der einzelnen Schichten d. h. der Heizerschicht noch deren Zusammenhalt gestört. Ferner wird die Druckvorspannung in der Heizerschicht optimal erhöht, ohne dass deren Leistungsparameter oder Funktionsfähigkeit beeinträchtigt wird. Das gesamte Verfahren lässt sich mit einfachen Mitteln steuern, wodurch die Verfahrenskosten gering bleiben.
Zweckmäßig wird der Auslagerungsprozess unter Luft- oder Stickstoffatmosphäre durchgeführt.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem Wortlaut der Ansprüche und werden in der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung erläutert.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird als Ausgangsmaterial für die Herstellung des Basiskörpers ein mit Ni, Co Mo, Ti und/oder AI hochlegierter, ausscheidungshärtender Stahl verwendet, beispielsweise X 3 Cr Ni AI Mo 12 9 2 1. Der Basiskörper bildet beispielsweise ein Schmelzerohr mit einer zylindrischen Oberfläche für eine außenbeheizte Heißkanaldüse, die in einer Spritzgießform verwendet wird.
Auf dem Basiskörper ist eine Heizerschicht aufgebracht. Diese besteht aus einer unmittelbar auf dem Basiskörper liegenden glaskeramischen Isolierschicht, einer darauf aufgebrachten Anordnung von Widerstandsbahnen als Heizelement dienend und einer darüber liegenden Deckschicht, um die Heizerschicht gegen Einflüsse von außen zu schützen. Heizerschicht und Basiskörper sind unlösbar miteinander verbunden und bilden so einen Verbundkörper.
Gewöhnlich erfolgt das Ausscheidungshärten des Schmelzerohrs in zwei Schritten, nämlich dem Lösungsglühen der Legierung und dem anschließenden Auslagern bzw. Altern.
Bevor dies erfolgt werden jedoch die einzelnen Schichten bzw. Schichtelemente der Heizerschicht in Form von Dickschichtpasten aufgetragen und eingebrannt d. h. formiert, wobei gleichzeitig mit dem Einbrennen der Dickschichtpasten das Lösungsglühen der Metallegierung durchgeführt wird.
In gleicher Weise wird zu Beginn des Verfahrens der Erfindung der noch ungehärtete Stahlkörper nach Abschluss der mechanischen Bearbeitung zunächst sandgestrahlt, um die mechanischen Haftungseigenschaften für die Heizerschicht zu verbessern, wobei eine bestimmte Oberflächenrauheit erforderlich ist. Daraufhin wird das Schmelzerohr mit Ethanol und warmer Salpetersäure (HNO3) gereinigt und bei etwa 850°C oxidiert. Hierdurch entsteht ein dünner Oxidfilm auf der Oberfläche des Basiskörpers, der die Haftung der Isolierschicht verbessert.
Nach Abschluss der Vorbehandlung wird die Heizerschicht hergestellt.
Das Ausgangsmaterial für die Isolierschicht ist bevorzugt eine Dispersion, insbesondere eine elektrisch isolierende Dickschichtpaste, die mit gleichmäßiger Dicke im Siebdruckverfahren auf die Basiskörperoberfläche aufgedruckt wird. Bevorzugt werden nacheinander vier Einzelschichten aufgetragen, wobei jede Schicht separat getrocknet wird. Ist die gewünschte Schichtdicke erreicht, wird das Schmelzerohr mit der Isolierschicht in einem geeigneten Brennofen unter Luftatmosphäre bei etwa 850°C formiert, so dass ein homogenes Glaskeramikgefüge entsteht.
Bei diesem Verfahren entspricht die Einbrenntemperatur der Temperatur, die für das Homogenisieren bzw. Lösungsglühen des Basiskörpers erforderlich ist. Beide Prozesse-Einbrennen und Lösungsglühen – finden zeitgleich statt.
Ferner wird durch eine spezifische Diskrepanz zwischen dem linearen thermischen Ausdehnungskoeffizienten der Isolierschicht und dem linearen thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Schmelzerohrs eine mechanische Druckvorspannung in der Isolierschicht erzeugt, während diese eingebrannt wird. Die hierdurch entstehende spannungstolerante Verbindung im Verbundkörper setzt bereits die Isolierschicht als Trägerschicht der Heizung in die Lage, den durch den Spritzgießprozess technologisch bedingten pulsierenden Innendruckbelastungen im Schmelzerohr in gewissen Grenzen standzuhalten, ohne dass Risse oder Beschädigungen an der Heizerschicht auftreten.
Nachdem sich der Basiskörper mit der eingebrannten Isolierschicht auf Raumtemperatur abgekühlt hat, werden zunächst die Anschlusskontakte für die stromleitenden Widerstandselemente und gegebenenfalls für einen Temperaturfühler montiert und getrocknet. Ausgehend von den Anschlusskontakten werden die meist mäander- oder spiralförmigen Widerstandsbahnen für den Heizer sowie für den Temperaturfühler aufgetragen, wobei man hierzu ebenso wie für die Anschlusskontakte elektrisch leitfähige Pasten verwendet, die entweder im Siebdruckverfahren oder mit einem Dispenser auf der Isolierschicht aufgetragen werden. Die Trocknung erfolgt immer nach dem Auftragen der Einzelschichten. Alle darauf angeordneten leitfähigen Schichtelemente werden gemeinsam gebrannt und auf Raumtemperatur abgekühlt. Auch hierbei wird der Basiskörper erneut lösungsgeglüht, was jedoch noch keine dauerhafte Auswirkung auf dessen Gefüge hat.
Die Deckschicht ist auch eine elektrisch isolierende Glaskeramik, die im Siebdruckverfahren auf die Widerstandselemente, die Anschlusskontakte und die in Teilbereichen noch freiliegende Isolierschicht aufgedruckt, getrocknet und danach bei etwa 750 bis 900°C formiert wird.
Nach dem letzten Einbrennprozess wird der Basiskörper gemeinsam mit der bereits aufgetragenen Heizerschicht unter Stickstoffatmosphäre erneut auf etwa 525°C erwärmt und für einen definierten Zeitabschnitt bei dieser Temperatur gehalten. Nach Verstreichen des Zeitabschnitts wird der Verbundkörper abgekühlt, bevorzugt mit einer Abkühlrate von –10°K/min.
Der ausscheidungshärtende Stahl schrumpft während der Härtung bei 525°C um etwa 0,07% in allen Richtungen und beim Abkühlen nochmals um etwa 11 ppm/°K, wodurch die zuvor aufgebrachten und formierten Schichten der Heizerschicht weiter unter Druckspannung gesetzt werden. Entsprechend führt die Ausscheidungshärtung zu einer zusätzlichen Druckvorspannung, so dass die gesamte Heizerschicht selbst extremen Temperatur- und Innendruckbelastungen im Schmelzerohr dauerhaft standhalten kann. Die Heißkanaldüse wird durch die stoffschlüssig aufgebrachte Heizung in jedem Stadium des erfindungsgemäßen Verfahrens stets optimal temperaturgesteuert.
Die nach dem Härtungsprozess erreichte Härte des Basiskörpers beträgt etwa HRC 52.
Vorzugsweise ist der Temperaturfühler in der gleichen Ebene wie die Widerstandsbahnen des Heizers angeordnet. Er ist mithin ebenso wie die Anschlusskontakte in der Heizerschicht integriert. Diese Heizerschicht bildet einen Schichtverbund, der aus mehreren Schichten bzw. Schichtelementen aufgebaut ist, und der unlösbar mit dem Basiskörper verbunden ist und so mit diesem einen beheizbaren Verbundkörper bildet.
In Hinblick auf seinen hohen Temperaturkoeffizienten des Widerstandes TCR kann auch der Heizwiderstand selbst als Temperatursensor verwendet werden. Hierzu können Spannungsabgriffe aus gewünschten Bereichen der mäander- oder spiralförmig verlaufenden Widerstandsbahnen von außen zugänglich sein. Ist die Stromstärke bekannt, kann die ermittelte Teilspannung die Temperatur in den betreffenden Bereichen angeben.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf eine der vorbeschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann in vielfältiger Weise abgewandelt werden. So können insbesondere einzelne oder alle Schichten bzw. Schichtelemente der Heizerschicht auch durch Sprühen oder Tauchen aufgetragen werden. Alternativ lassen sich aber auch Folien verwenden, die in gleicher Weise wie die Dickschichtpasten eingebrannt werden.
In gleich Weise kann die Stahllegierung des Basiskörpers ein Nickel-Kobalt-Warmarbeitsstahl sein. Wichtig ist, dass der Stahl im Hinblick auf das Einbrennen bzw. Sintern der Heizerschicht für eine Spitzentemperatur von bis zu 850 bis 900°C geeignet ist. Dieser Stahl muss ferner Betriebstemperaturen von bis zu 450°C sowie Innendruckbelastungen von bis zu 2000 bar standhalten.
Es versteht sich, dass ausscheidungshärtende Stähle als Ausgangsmaterial für den Stahlkörper verwendet werden können. Bei diesen finden anders als bei der üblichen Härtung über Kohlenstoffmartensit intermetallische Ausscheidungen statt, die sich über die Legierungswahl exakt steuern lassen. Das beim Aushärten eintretende Schrumpfen vergrößert die Druckspannung in der Isolierschicht bzw. in der gesamten Heizerschicht, was die Haltbarkeit und die Funktionssicherheit des Heizers im Ergebnis wesentlich verbessert.
Normalhärtende Stähle können all dies nicht leisten, außer der Stahlkörper wird mit kritischer Abkühlgeschwindigkeit abgekühlt. Jedoch würden die erforderliche hohe Temperatur und die hohe Abkühlrate die Heizerschicht zerstören: dies wird auf einfache und kostengünstige Weise durch die Erfindung vermieden.

Claims

Spritzgießvorrichtung (100) zum Herstellen von Spritzgussteilen aufweisend: – einen Spritzgieß-Verteilerblock (10) mit wenigstens einem Verteilerblock-Schmelzeeingangskanal (11) und einer Vielzahl von Verteilerblock-Schmelzeausgangskanälen (13), wobei der Verteilerblock (10) von wenigstens einem Verteilerblockheizer (30) heizbar ist, der von wenigstens einem Verteilerblock-Thermoelement (31) steuerbar ist, – eine Vielzahl von Heißkanaldüsen (200, 200a, 200b), die mit dem Verteilerblock (10) verbunden sind; – einen ersten Düsenheizer (36) und ein erstes Düsenthermoelement (37), die an jeder Heißkanaldüse (200, 200a) befestigt sind; – eine Vielzahl von Formhohlräumen (66, 66a, 66b), die so angeordnet sind, dass sie Schmelze von der Vielzahl von Heißkanaldüsen (200, 200a, 200b) erhalten, wobei jeder Formhohlraum (66, 66a, 66b) wenigstens eine Angießöffnung (67) mit insbesondere einer dritten Achse (69) aufweist und der Formhohlraum einen Formkern (62g, 62h, 62p) und eine Formhohlraumwandung (62k) aufweist, wobei eine äußere Fläche des Formkerns (62g, 62h, 62p) und der Formhohlraumwandung (62k) den Formhohlinnenraum (66) definieren, welcher in einer Formschließposition ausgebildet wird, um Schmelze aufzunehmen; – einen Formhohlraumheizer (74, 74a, 74b), der jeden Formhohlraum (66) und/oder Formkern (62g, 62h, 62p) wenigstens teilweise umgibt; – ein Thermoelement (71, 71a), das mit dem Formhohlraum (66) verbunden ist, um direkt oder indirekt eine Temperatur zu erfassen, die vom Formhohlraumheizer (74, 74a, 74b) und/oder vom Formkernheizer (77a, 77b) erzeugt wird; und – eine Steuereinrichtung, die mit dem ersten Düsenthermoelement und mit dem ersten Düsenheizer (74, 74a, 74b) verbunden ist und ferner mit dem Formhohlraumheizer (74, 74a, 74b) und mit dem Formhohlraumthermoelement (71) verbunden ist, wobei eine Aktivierung des Formhohlraumheizers (74, 74a, 74b) und eine Deaktivierung des Formhohlraumheizers (74, 74a, 74b) während eines Spritzgießzyklus oder jede Änderung der vom Formhohlraumheizer (74, 74a, 74b) abgegebenen Temperatur individuell für jeden Formhohlraum (66) entsprechend der Qualitätsinformation für jedes hergestellte Spritzgussteil erfolgt, das von einem jeweiligen Formhohlraum (66) am Ende eines jeden Spritzgießzyklus entformt wird, und wobei die Temperatur jedes Düsenheizers (36) ferner basierend auf der Temperatur einstellbar ist, die vom Formhohlraum (66)-Thermoelement (71) und/oder von einem Thermoelement, das einem Formkernheizer (77a, 77b) zugeordnet ist, erfasst wird.
Spritzgießvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Formhohlraumheizer (74, 74a, 74b, 77) im Wesentlichen koaxial mit einer Achse (62i) des Formkerns (62g, 62h, 69p) ist.
Spritzgießvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Formhohlraumheizer (74, 77) eine abnehmbare Hülse (75) aufweist.
Spritzgießvorrichtung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Formhohlraumheizer (74, 77) ein Heizelement (78) aufweist, das mit der Hülse (75) verbunden ist.
Spritzgießvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Formhohlraumheizer (74) ein Verbindungselement (81) aufweist.
Spritzgießvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (100) für seitliches Angießen vorgesehen ist und die Heißkanaldüsen (200, 200a) wenigstens einen Schmelzeeingangskanalbereich (15) mit einer ersten Achse (17) aufweisen, und wenigstens einen Schmelzeausgangskanalbereich (39) mit einer zweiten Achse (38) aufweisen, welche gegenüber der ersten Achse (17) abgewinkelt angeordnet ist.
Spritzgießvorrichtung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Heißkanaldüsen (200, 200a) einen Düsenkopfbereich (12), einen Düsenkörperbereich (21) und einen Düsenspitzenbereich (23) aufweist, die Düsen weisen ferner wenigstens zwei Düsenspitzen (14) und eine damit verbundene Düsenspitzendichtung (16) auf.
Spritzgießvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Formhohlräume (66) eine Angießkanalöffnung (84), zum Aufnehmen und Sichern der Düsenspitzendichtungen (16) aufweisen.
Spritzgießvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen zweiten Düsenheizer und ein zweites Düsenthermoelement, welche am unteren Ende der Düse (200, 200a, 200b) in der Nähe der Angießöffnung angeordnet sind.
Spritzgießvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Ventilnadel (33) und einen Ventilnadelantriebsmechanismus (34) an jeder Düse (200, 200a) zum Steuern des Zustroms von Schmelze in den Formhohlraum (66).
Spritzgießvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Formhohlraumheizer (74, 74a, 74b) ein Schichtheizer ist, welcher eine Hülse (75) aufweist, eine erste elektrische Isolierschicht, die auf der Hülse (75) angeordnet ist, ein elektrisches Element, das auf dem ersten elektrischen Isolierwerkstoff aufgedruckt ist, und einen zweiten elektrisch isolierenden Werkstoff, der auf dem elektrischen Element angeordnet ist.
Spritzgießvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizerhülse (75) aus zwei halbzylindrischen Hülsen (75a, 75b) hergestellt ist, wobei jede ein separates Heizelement und ein entsprechendes Thermoelement aufweist.
Verfahren zum Herstellen von Spritzgussteilen mit einer Spritzgießvorrichtung (100) aufweisend: – einen Spritzgieß-Verteilerblock (10); – eine Vielzahl von Heißkanaldüsen (200, 200a, 200b), die mit dem Verteilerblock (10) verbunden sind; – einen ersten Düsenheizer (36) und ein erstes Düsenthermoelement (37), die an jeder Heißkanaldüse (200, 200a) befestigt sind; – eine Vielzahl von Formhohlräumen (66, 66a, 66b), die so angeordnet sind, dass sie Schmelze von der Vielzahl von Heißkanaldüsen (200, 200a, 200b) aufnehmen, wobei der Formhohlraum einen Formkern (62g, 62h, 62p) und eine Formhohlraumwandung (62k) aufweist; – einen Formhohlraumheizer (74, 74a, 74b) und ein Thermoelement (71), das mit dem Formhohlraum (66) verbunden ist; und – eine Steuereinrichtung, die mit dem ersten Düsenthermoelement (37) und mit dem ersten Düsenheizer (36) verbunden ist und ferner mit dem Formraumheizer (74, 74a, 74b, 77a, 77b) und mit dem Formhohlraumthermoelement (71) verbunden ist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: – Erfassen der Temperatur des Formhohlraums (66), die von dem Thermoelement (71) ausgegeben wird, das mit dem Formhohlraum (66) verbunden ist, – Anpassen der Temperatur wenigstens eines Düsenheizers (36) basierend auf der Temperatur, die vom Formhohlraumthermoelement (71) erfasst wird und/oder – Anpassen der Temperatur wenigstens eines Düsenheizers (74, 74a, 74b, 77a, 77b) basierend auf der Temperatur, die vom Formhohlraumthermoelement (71) erfasst wird.
Verfahren zum Herstellen von Spritzgussteilen gemäß Anspruch 13, wobei die Spritzgießvorrichtung (100) ferner wenigstens eine Ventilnadel (33) und einen Ventilnadelantriebsmechanismus (34) an jeder Düse (200, 200a, 200b) aufweist, aufweisend den zusätzlichen Schritt des Steuerns der Bewegung der wenigstens einen Ventilnadel (33) und des Ventilnadelantriebsmechanismus (34) an jeder Düse zum Steuern des Zustroms von Schmelze in den wenigstens einen Formhohlraum (66) basierend auf der vom Formhohlraumthermoelement (71) erfassten Temperatur (71).