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Sonntag, August 20, 2017
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    TUM0117 Forschungsbericht

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    nanoscribe0117 Forschungsbericht

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heraeus0315Fachartikel

Fakuma B1 Stand 1121

Fußmatten und Teppiche sollten im Auto nicht herumrutschen und einen guten Halt für die Füße bieten. Dafür müssen sie passgenau sitzen, in allen Ecken und Winkeln eines Autoinnenraums. Heraeus Noblelight präsentiert konturangepasste Infrarot-Strahler zum gezielten Erwärmen von Kanten und Rändern bei der Herstellung solcher Autoteppiche und anderen Interieurbauteilen.


Automatten bestehen meist aus einer rutschfesten Unterseite aus Gummi und einer teppichartigen Oberfläche aus Polyestervlies. Die Unterseite ist durch Noppen und andere Strukturen rutschfest ausgestattet. Autoteppiche werden als große Matten produziert und dann in Form geschnitten. Damit die Ränder im Auto später nicht unschön ausfransen, ist es nötig, sie zu verpressen. Dies geschieht mit Hilfe von Wärme. Exakt konturangepasste Infrarot-Strahler ermöglichen automatisierbare Wärmeprozesse mit effizientem Energieeinsatz.

Beim Einsatz von Infrarot-Strahlern ist es nicht mehr nötig, das Werkzeug vorzuwärmen. Ein Strahler der exakt den Teppichkanten nachgebogen ist, erhitzt diese innerhalb von Sekunden und danach werden die Kanten direkt vom Werkzeug verpresst. Durch die kontaktfreie Infrarot-Erwärmung können die Taktzeiten verkürzt werden, insgesamt auf 15 bis 20 s. Möglich wird dies durch konturangepasste Infrarot-Strahler. Infrarot-Strahler aus Quarzglas lassen sich dem Verlauf von Kanten oder Rändern nachformen und erwärmen so genau dort, wo dies nötig ist, ohne die komplette Fußmatte mitzuerwärmen. Das minimiert Hitzeschäden und spart Energie.

Kunststoffe kontaktfrei, gezielt, sekundenschnell erwärmen

Die verschiedensten Prozesse bei der Kunststoffverarbeitung werden mittlerweile mit Infrarot-Wärmetechnologie verwirklicht. Sie sind bewährt bei der raschen homogenen Erwärmung großer, planer Oberflächen. Ein echte Herausforderung sind jedoch Fertigungsprozesse, bei denen nur sehr kleine oder gekrümmte Flächen, Ränder, Kanten oder bestimmte Konturen der Produkte Wärme benötigen.

Warum eine komplette Autotür, das Lenkrad oder die Fußmatten aufheizen, wenn nur wenige Zentimeter davon Wärme benötigen? Durch die kontaktfreie Infrarot-Erwärmung können Kunststoffteile ohne zusätzlichen Kleber oder andere Hilfsmittel verbunden werden. Die Infrarot-Strahlung schmilzt in kurzerZeit eine dünne Oberflächenschicht der Kunststoffeinzelteile. Diese werden dann durch einfaches Zusammendrücken etwa zu Behältern für Wischwasser oder Bremsflüssigkeit verbunden. Im Gegensatz zum Kontaktschweißen mit heißen Platten bleibt kein Material an der Wärmequelle hängen, der Erwärmungsschritt erfolgt im Sekundentakt jederzeit reproduzierbar.

Kantengrade exakt abschmelzen

Griffe, Gehäuseteile, Abdeckungen, Ansaugrohre oder Deckel aus Kunststoff werden häufig im Spritzgießverfahren hergestellt. Dabei ist das Entstehen von scharfkantigen Graten, beispielsweise an der Werkzeugtrennebene, nicht immer zu verhindern. Infrarot-Strahler, die dem Verlauf des Grates nachgeformt wurden, schmelzen exakt nur den Grat ab, ohne dabei das eigentliche Werkstück zu beschädigen.

Damit sind sie vielen konventionellen Methoden überlegen, denn das manuelle Entfernen, etwa mit speziellen Messern oder durch den Einsatz von Gasflammen produziert keine gleichförmigen Ergebnisse und kostet Zeit. Der Forderung, Energie auch in schwierigen Fertigungsschritten effizient einzusetzen, begegnet Heraeus mit einer ganzen Reihe von Strahlern

Diesen Strahlern gemeinsam ist ihre Ausrichtung in Bauform, Größe und Spektrum auf den gewünschten Prozess. Wärme wird ganz gezielt dort erzeugt, wo sie gebraucht wird. Energieverluste an die Umgebung sind denkbar gering, die Taktzeiten können verkürzt oder mehr Teile in der gleichen Zeit produziert werden.
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