PVD-belægning af formværktøjer til sprøjtestøbning

Forbedret afformning, mindre slid og længere levetid på sprøjtestøbeforme – det får du med vores PVD-belægninger, der er udviklet til højpræcisions sprøjtestøbning.

Afformningsproblemer, slid på formdele og ustabile processer koster tid og penge ved sprøjtestøbning af plast. Emner, der sidder fast i kaviteten eller på kernen, store afformningskræfter, slidte udstødere og hyppige rengøringsstop kan reducere oppetiden og øge kassationsraten - særligt i produktioner med høje krav til emnekvalitet og gentagelsesnøjagtighed.

PVD-belægninger til formværktøjer er en dokumenteret løsning på disse udfordringer. Teknologisk Institut udvikler og leverer PVD-belægninger, der reducerer afformningskræfter, beskytter mod slid og forlænger levetiden på kerner, indsatser, kaviteter, udstødere og andre kritiske formdele. Belægningerne er udviklet til højpræcisions sprøjtestøbning inden for medico, farma, fødevarer, emballage og teknisk plast.

Se vores forskellige belægninger

Hvad kan Teknologisk Institut hjælpe dig med?

Vi rådgiver om og leverer belægninger til formværktøjer til sprøjtestøbning, herunder:

• Forbedret afformning - belægninger, der reducerer afformningskræfter og giver lettere slip på kerner og i kaviteter
• Slidbeskyttelse af kerner, indsatser, kaviteter, udstødere, kæber og andre udsatte formdele
• Målkorrektion - belægninger kan påføres på udvalgte områder i lagtykkelse på op til ca. 30 µm
• Rene processer - reduktion eller eliminering af slipmidler i følsomme produktioner
• Kortere cyklustider gennem bedre slip og mere stabil afformning
• Slidovervågning - belægninger med visuel slidindikator til planlagt vedligehold
• Renovering af eksisterende forme med ny belægning frem for nyfremstilling
• Rådgivning om belægningsvalg til specifikke plasttyper, emnegeometrier og procesforhold

Typiske udfordringer ved sprøjtestøbning

Slipmekanismerne i en sprøjtestøbeproces er komplekse og påvirkes af plasttype, emnegeometri, værktøjsdesign, overfladestruktur og procesparametre. Når samspillet mellem disse faktorer ikke er optimalt, opstår der problemer:

• Emner sidder fast på kerner eller i kaviteten
• Afformningskræfterne bliver for høje og kan beskadige emner
• Slid på kerner, indsatser, udstødere og styreflader forkorter værktøjets levetid
• Brugen af slipmidler bliver nødvendig, men er uønsket i mange følsomme produktioner
• Ustabil produktion og hyppige stop påvirker produktkvaliteten og produktionsøkonomien

Med den rette PVD-belægning kan disse udfordringer i mange tilfælde reduceres markant eller helt elimineres. Belægningen forbedrer afformningen, beskytter formfladerne og giver et mere robust procesvindue — uden at kompromittere emnekvaliteten.

CrN-SS (SuperSlip) - målrettet bedre afformning

Teknologisk Instituts tribologi-specialister har udviklet CrN-SS (SuperSlip), en specialbelægning til formgivende dele som fx kerner og indsatser i sprøjtestøbeværktøjer. CrN-SS (SuperSlip) er en PVD-belægning med forbedrede slipegenskaber. CrN-SS adskiller sig fra konventionelle CrN-belægninger ved en mere glat og tæt overfladestruktur. Dette kombineres med en efterbehandling, hvor der implanteres fremmede ioner i overfladen. Denne metode, som kun udføres af Teknologisk Institut, giver nogle helt usædvanlige slipegenskaber i forhold til en meget stor gruppe af almindeligt forekommende plasttyper.

Belægningen er dokumenteret i samarbejde med førende danske værktøjsproducenter og danske sprøjtestøbevirksomheder. I test er der målt en reduktion i afformningskraft på op til en faktor 7 ved afformning af fx TPU-emner. I praksis kan det betyde lettere afformning, kortere cyklustider, et mere fleksibelt procesvindue og mulighed for at reducere eller helt undgå slipmidler.

CrN-SS (SuperSlip) anvendes i dag rutinemæssigt til støbning af bl.a. medico-relaterede produkter og andre højpræcisionsapplikationer, hvor kravene til emnekvalitet og stabil proces er høje.

HiPIMS PVD - tættere, glattere og mere slidstærke belægninger

Teknologisk Institut har investeret i 3 HiPIMS PVD-anlæg, som gør det muligt at fremstille belægninger med meget høj tæthed, glat overflade, få defekter og høj reproducerbarhed. HiPIMS-teknologien (High Power Impulse Magnetron Sputtering) repræsenterer nyeste generation af PVD-processer og er særligt relevant, når der stilles høje krav til belægningens kvalitet og ensartethed.

CrN-HP er vores HiPIMS-baserede kromnitrid-belægning. Den giver en glattere, tættere og hårdere overflade end konventionelle CrN-belægninger og er velegnet til formværktøjer, der udsættes for slidende pigmenter, fyldstoffer eller høj cyklisk belastning. CrN-HP løser moderate slipproblemer og kan bidrage til mere stabil emnekvalitet, lavere kassationsrate og længere værktøjslevetid. Belægningen tilbydes også i en SuperSlip-version til mere vanskelige slipproblemer.

Læs mere om HiPIMS og avancerede PVD belægninger

VisiDur-HP - slidbeskyttelse med visuel slidindikator

VisiDur-HP er en belægningsløsning, der kombinerer slidbeskyttelse med en indbygget visuel slidindikator. Belægningen består af et slidbeskyttende toplag over et farvemæssigt kontrasterende indikatorlag. Det slidbeskyttende toplag er sammenligneligt med vores CrN-HP. Når toplaget er slidt igennem på de mest udsatte områder, bliver indikatorlaget synligt — og det er tid til service og genbelægning.

For kostbare formværktøjer kan det være en væsentlig fordel. Selv begrænset skade på formfladerne kan føre til nedsat emnekvalitet, dyre reparationer og uplanlagte produktionsstop. VisiDur-HP gør det muligt at registrere slid i tide og planlægge vedligehold, inden grundmaterialet tager skade.

VisiDur-HP er særligt relevant til formdele, der udsættes for abrasivt slid fra fx fyldstoffer og pigmenter, herunder kerner og kaviteter.

Dokumenteret effekt og datadrevet belægningsudvikling

Vores belægninger til plastindustrien er ikke kun baseret på erfaring - de er dokumenteret med målbare data. I et Eurostars-projekt om afformningsproblemer har vores tribologi-specialister sammen med danske og internationale forskningsinstitutioner og industrielle partnere udviklet en in situ-testmetode, der måler afformningskræfter direkte i en sprøjtestøbeform under reelle procesbetingelser.

Test med blandt andet PP, POM, ABS og TPU viser, at PVD-belægninger som CrN-SS (SuperSlip) kan reducere afformningskræfterne markant.

Brancher og kvalitetssikring

Teknologisk Instituts specialister i overfladebelægninger arbejder bredt i plastindustrien, men har særligt fokus på brancher med høje krav til præcision, renhed og dokumentation:

• Medico og farma - renrumskrav, gentagelsesnøjagtighed og streng kvalitetssikring
• Fødevarer og emballage - hygiejne, rengøringsvenlighed og dokumentation
• Teknisk plast - komplekse geometrier, snævre tolerancer og lange serier

Som en del af Teknologisk Institut kan vores specialister også hjælpe med overfladekarakterisering, materialeanalyser og dokumentation, der understøtter krav fra kunder og myndigheder.

Kontakt vores specialister

Har I udfordringer med afformning, slid eller levetid på jeres sprøjtestøbeforme? Vi hjælper med at vurdere, hvilken belægning der passer til jeres værktøjer, plasttyper og procesforhold - uanset om det gælder nye forme eller optimering af eksisterende. Kontakt vores specialister for en faglig dialog om belægninger til jeres formværktøjer.

Ofte stillede spørgsmål om belægninger til formværktøjer