Die Verformung stoppen: Lösung für Probleme mit den Abmessungen in Automobilinterieurs
Haben Sie schon einmal versucht, ein Armaturenbrett oder eine Türverkleidung aus dem Formwerkzeug zu nehmen – nur um zu beobachten, wie sie direkt vor Ihren Augen verformt wird? Das ist frustrierend. Man investiert so viel Zeit in die Gestaltung, doch das Teil bleibt einfach nicht in seiner Form.
Das Problem liegt meist an inneren Spannungen. Wenn das Material keine geeignete Temperatur erhält, bleibt es unter Spannung. Sobald es in die Luft kommt, brechen diese Spannungen zusammen – und das Teil verformt sich.
Wir haben aufgehört, dieses Problem mit herkömmlicher Heizung zu lösen. Stattdessen verwenden wir Infrarot-Heizer, die in separate Zonen unterteilt sind.
Warum herkömmliche Heizmethoden versagen
Die meisten Menschen legen das ganze Teil einfach in den Ofen und hoffen auf das Beste. Doch genau da liegt das Problem.
Stellen Sie sich ein Armaturenbrett vor: An manchen Stellen sind die Wandungen dick, an anderen Stellen dagegen sehr dünn. Die dicken Stellen halten die Wärme viel länger fest. Wenn man nun den Kunststoff herauszieht, führen diese Temperaturunterschiede zu ungleichmäßiger Schrumpfung.
Deshalb verwenden wir Infrarot-Emitter, die in separate Zonen unterteilt sind. Indem man diese Zonen mit separaten PID-Reglern verbindet, kann man die Wärmezufuhr gezielt steuern. In die dicken Bereiche wird mehr Energie geleitet, während an den dünnen Rändern weniger Energie verwendet wird. So erreicht das Teil gleichzeitig seine Glasübergangstemperatur. Die inneren Spannungen verschwinden bereits bevor das Teil seine endgültige Form annimmt.
Die richtigen Abmessungen erreichen
Es geht nicht nur um die Erwärmung – sondern auch um die Abkühlung. Wenn man ein Teil zu schnell abkühlt, bleiben die Spannungen im Material. Das führt zu Problemen. Mit der zonalen Steuerung können wir den Abkühlungsprozess kontrollieren. Wir regulieren die Infrarot-Leistung während der Abkühlzeit, damit die Abmessungen korrekt sind.
Das Ergebnis? Das Teil entspricht genau der CAD-Datei. Keine Stunden mehr mit dem Kürzen der Ränder, nur um Lücken zu schließen.
Die Nachteile
Es ist natürlich kein Zaubertrick. Es gibt einige praktische Herausforderungen. Der Elektrokasten wird etwas voller – man ersetzt einen großen Kontaktor durch eine ganze Reihe von SSRs und Thermoelementen. Das nimmt mehr Platz in Anspruch.
Außerdem gibt es das Problem der Sichtlinie: Infrarotwellen traveln in geraden Linien. Wenn das Teil tiefe Einkerbungen oder unzugängliche Stellen hat, erreichen die Wärmewellen diese Bereiche nicht. Man muss daher Spiegel verwenden, um die Wärme in diese Ecken zu leiten. Ohne diese Maßnahmen entstehen kalte Stellen – und das Problem der Verformung tritt wieder auf.