Halt der Verformung: Umgang mit dem Rückpralleffekt bei der Thermoformung von Bremsscheiben
Jeder, der bereits mit Autobremsscheiben oder -zubehör gearbeitet hat, kennt diese Frustsituation: Man zieht die Bauteile aus dem Formwerkzeug – sie sehen zunächst gut aus – doch anschließend beginnen sie sich zu verformen. Dieser lästige Rückpralleffekt entsteht dadurch, dass das Material nicht gleichmäßig erhitzt wird, wodurch innere Spannungen im Material entstehen.
Die Lösung: Gezielte Infrarotbeheizung
Warum „normale“ Heizsysteme meist versagen: Die meisten Heizsysteme sind einfach gestrickt – sie erhitzen nur den Mittelbereich, während die Ränder kalt bleiben. Für Bremsscheiben ist dieses Temperaturunterschied ein Desaster. Genau deshalb halten die Bauteile ihre Form nicht.
Indem man das Heizsystem in separate Zonen aufteilt, kann man genau steuern, wo die Energie fließt. So kann man die Leistung für bestimmte Stellen am Bauteil anpassen. Wenn man den Wärmefluss so kontrolliert, erreicht das gesamte Teil gleichzeitig seine Glasübergangstemperatur. Es gibt keine heißen oder kalten Stellen mehr. Wenn das Teil schließlich abkühlt, gibt es keine inneren Spannungen mehr – das Teil behält seine Form bei.
Die Magie des Quarzes
Wir setzen auf hochreine Quarztuben. Warum? Weil sie kurzwelliges Infrarotlicht direkt in das Polymer leiten. Dadurch wird nicht nur die Oberfläche erwärmt, sondern auch die Energie dringt tief in das Material ein. Das ist die einzige Möglichkeit, um die Spannungen während der Formung wirklich zu beseitigen.
Aber man kann sie einfach nicht einfach anschließen und darauf hoffen, dass alles klappt. Man benötigt einen PID-Regler sowie Temperatursensoren mit schneller Reaktionszeit. Quarzlampen reagieren sehr schnell – sie können ihre Leistung in kürzester Zeit anpassen. Diese Agilität ermöglicht es, das Heizprofil im Laufe des Prozesses anzupassen, um die erforderlichen Präzisionen zu erreichen.
Ein paar Warnungen vom Werkbankboden
Es gibt allerdings eine Besonderheit: Hochdichte Quarzsysteme speichern eine enorme Menge an Energie in einem kleinen Raum. Das belastet das elektrische Gehäuse stark. Wenn man die Leitungen und Kontakte nicht entsprechend dimensioniert, kann es zu Schäden kommen.
Außerdem ist die abgestrahlte Wärme sehr intensiv. Wenn man den Maschinenrahmen nicht richtig isoliert, kann dieser sich ausdehnen. Und sobald sich der Rahmen verändert, ist die Ausrichtung der Werkzeuge ruiniert.