Zugförderbänder: Wie viele Formen unterstützen deren Anpassung?

Grundlagen von Zugförderbändern und ihre Rolle in Extrusionssystemen

Wofür werden Haul Off-Gürtel verwendet?

Zugförderbänder spielen in Kunststoff-Extrusionsanlagen eine entscheidende Rolle, da sie unmittelbar nach dem Austritt aus dem Düsenkopf den notwendigen Grip für Rohre und Profile gewährleisten. Üblicherweise aus Gummi oder verschiedenen Polymerverbindungen hergestellt, arbeiten diese Bänder zusammen mit Vakuumkalibriertanks, um während der Abkühlphase Stabilität zu gewährleisten, wodurch die Produkte ihre Form behalten, während sie aushärten. Der entscheidende Vorteil entsteht, wenn diese Bänder gleichmäßigen Druck über die gesamte Oberfläche des extrudierten Produkts ausüben. Dadurch wird eine unerwünschte Verformung verhindert und die Produktion kann mit Geschwindigkeiten zwischen etwa einem halben Meter und rund zehn Metern pro Minute aufrechterhalten werden. Natürlich müssen die Bediener diese Geschwindigkeiten je nach Materialdicke und Komplexität des Profildesigns anpassen.

Der Zusammenhang zwischen Zugförderbändern und der Produktionseffizienz

Die korrekte Kalibrierung von Förderbändern macht einen großen Unterschied für die Extrusionsleistung. Dafür gibt es im Wesentlichen drei Gründe: Erstens, wenn sie sich in ihrer Geschwindigkeit mit der nachfolgenden Prozessstufe synchronisieren; zweitens helfen sie, lästige Oberflächenfehler zu vermeiden, die durch ungleichmäßige Materialspannung entstehen; drittens reduzieren sie Abfall, da die Bauteile näher an den vorgesehenen Maßen liegen. Laut einer im vergangenen Jahr vom Ponemon Institute veröffentlichten Studie weisen Unternehmen, die ihre Bandanlagen optimieren, etwa ein Viertel weniger fehlerhafte Produkte auf, was beeindruckend ist angesichts der hohen Kosten solcher Fehler. Für Hersteller von HDPE-Rohren, die mit hohen Geschwindigkeiten arbeiten, lohnt sich die Integration dieser synchronisierten Transportsysteme wirklich. Selbst kleinste Geschwindigkeitsänderungen spielen hier eine große Rolle – bereits eine Abweichung von etwa einem halben Prozent führt direkt zu ovalen Rohren, die nicht den Spezifikationen entsprechen und aussortiert oder nachbearbeitet werden müssen.

Wie die Formgestaltung die Anpassung von Förderbändern ermöglicht

Wie die Formgestaltung die Leistung von Förderbändern beeinflusst

Präzisionsgefertigte Formen mit servogesteuerter Ausrichtung erreichen eine Laufrichtungsgenauigkeit von ±0,2 mm bei kontinuierlichem Betrieb, wodurch die Konsistenz der Förderbänder direkt verbessert wird – besonders wichtig bei der Hochgeschwindigkeits-Kabelextrusion. Zudem verhindert eine strategische Platzierung von Entlüftungen in den Formhohlräumen die Einschließung von Luft während des Vulkanisationsprozesses des Gummis, was entscheidend ist, um eine Delamination der Bänder unter hohen Betriebsbelastungen zu vermeiden.

Arten von Formen, die mit der Anpassung von Förderbändern kompatibel sind

Drei Hauptformtypen unterstützen angepasste Konfigurationen von Förderbändern:

• Mehrfachhohlraum-Stackformen erzeugen parallele Bandstränge mit variablen Dicken
• Austauschbare Einsatzsysteme ermöglichen eine schnelle Anpassung bestehender Formen für neue Profile mit 20–30 % weniger Bauteilen
• Formen mit konformaler Kühlung , oft 3D-gedruckt, reduzieren die Vulkanisierungszeit um 18 % und verbessern gleichzeitig die Verschleißfestigkeit

Standard- vs. kundenspezifische Abzugskonfigurationen: Anpassung der Formanzahl an die jeweiligen Anwendungsanforderungen

Standardmäßige 2–4-Form-Anlagen decken etwa 76 % der allgemeinen Extrusionsanforderungen ab (Plastics Technology Institute 2022). Automobilzulieferer der ersten Stufe verwenden derzeit im Durchschnitt 9–12 Formen pro Abzugssystem – ein Anstieg um 41 % seit 2020 – bedingt durch die Nachfrage nach Kabeln für Elektrofahrzeuge, die die gleichzeitige Herstellung von acht oder mehr spezialisierten Riemenprofilen erfordern.

Technische Einschränkungen und Materialanforderungen in Mehrform-Abzugssystemen

Materialverträglichkeit über mehrere Formanlagen hinweg für Abzugsriemen

Zugriemen setzen weiterhin hauptsächlich auf Polyurethan- und Gummi-Mischungen, da diese Materialien sich gut dehnen (mindestens 75 % Rückstellung) und Temperaturschwankungen von minus 40 Grad bis zu 240 Grad Fahrenheit aushalten. Bei der Arbeit mit mehreren Formen müssen Hersteller jedoch ihre Materialmischungen an unterschiedliche Oberflächenbeschaffenheiten anpassen, während sie gleichzeitig eine gute Traktion beibehalten. Bei polierten Aluminiumformen beispielsweise sind Riemen mit einer Härte von etwa 85A statt der üblichen 70A erforderlich, um ein Verrutschen bei einer Spannung von etwa 450 psi zu verhindern. Aktuelle Tests zeigen, dass dreilagige Verbundriemen deutlich länger halten als einmaterialige Lösungen und den Verschleiß um etwa 32 % reduzieren, wenn sie in Systemen mit vier oder mehr Formstationen eingesetzt werden. Das ist praktisch nachvollziehbar, da komplexe Abläufe ständige Riemenwechsel nicht zulassen können.

Verschleißfestigkeit und Zugkraftregelung bei Anwendungen mit hoher Formanzahl

Automatisierte Formwechselsysteme verschärfen drei große Herausforderungen:

• Oberflächenverschlechterung : Förderbänder, die täglich sechs oder mehr Formen bewegen, weisen an den Kontaktstellen eine 2,5-mal schnellere Abnutzung auf als Bänder in Einzelform-Anlagen
• Spannungsvariabilität : Systeme mit mehr als drei Formen weisen Spannungsschwankungen von ±8 % auf, weshalb servogesteuerte Aufwickelmechanismen erforderlich sind
• Thermisches Zyklen : Wiederholte Formwechsel verursachen thermische Schwankungen von über 120 °F, weshalb hydrolysebeständige Polymere erforderlich sind

Laut einem Polymer Engineering Report aus dem Jahr 2023 erreichen faserverstärkte Riemen mit keramischer Beschichtung in rotierenden Systemen mit acht Formen über 14.000 Betriebszyklen – das 2,8-Fache der Lebensdauer herkömmlicher Nitril-Riemen. Um eine gleichmäßige Entformung bei Werkzeugen aus gemischten Materialien sicherzustellen, müssen Hersteller die Porosität des Riemens (ca. 0,8 % Hohlraumanteil) an die Oberflächenenergien der Form (28–34 dyn/cm) anpassen.

Branchentrends, die die Nachfrage nach kundenspezifischen formgestützten Abzugband-Lösungen vorantreiben

Automatisierung erhöht den Bedarf an Mehrform-Abzugsystemen

Die neuesten automatisierten Extrusionslinien benötigen wirklich Abzugbänder, die mithalten können, wenn sich die Produkte schnell ändern, weshalb viele Werke heutzutage zunehmend zu Multi-Form-Systemen übergehen. Die meisten Produktionsstätten verarbeiten mittlerweile typischerweise zwischen drei und fünf verschiedenen Formen, um problemlos vom Herstellen von beispielsweise industriellen Schläuchen zu Automobil-Dichtungen wechseln zu können, ohne die Produktion für Werkzeugwechsel anhalten zu müssen. Laut aktuellen Daten aus dem Fertigungsautomatisierungsbericht 2024 haben rund 42 Prozent der Fabriken begonnen, ihre Bandaufbauten darauf auszurichten, gut mit mehreren Formen zu funktionieren, um so ihre Ausbringungsmengen während der Automatisierungsprozesse aufrechtzuerhalten. Auch die digitale Zwillings-Technologie hat sich hier als weiterer Game-Changer erwiesen. Ingenieure können tatsächlich virtuell testen, wie sich Bänder mit unterschiedlichen Formanordnungen verhalten, wodurch Zeit und Kosten gespart werden im Vergleich zu Versuch-und-Irrtum-Methoden direkt auf der Produktionsfläche.

Datentrend: 68 % Zunahme bei Sonderanfertigungen von Abzugbändern von 2020–2023

Es hat in letzter Zeit einen deutlichen Anstieg bei Sonderanfertigungen von Fördergurten gegeben, der sich seit 2020 um rund 68 % erhöht hat. Der Hauptgrund? Eine Vielzahl neuer spezialisierter Anwendungen, die von biologisch abbaubaren Verpackungsmaterialien bis hin zu Bauteilen für Batterien von Elektrofahrzeugen (EV) reichen. Besonders interessant ist jedoch, wie dieser Trend mit den extrem engen Fertigungstoleranzen zusammenhängt, die heutzutage gefordert werden. Luft- und Raumfahrtunternehmen sowie Hersteller medizinischer Geräte benötigen Toleranzen von 0,2 mm oder besser – etwas, das herkömmliche Einzelformen einfach nicht leisten können. Die meisten Kunden, die heute maßgeschneiderte Lösungen anfragen, wünschen sich Förderbänder aus Silikon oder Polyurethan, die in mindestens drei verschiedenen Formanlagen einsetzbar sind. Dies zeigt, dass die gesamte Branche zunehmend flexibleere Fertigungsmethoden verfolgt. Auch Nachhaltigkeit spielt eine Rolle: Etwa ein Viertel der Kunden fragt gezielt nach Formen, die durch verbesserte Ausrichtverfahren Materialabfall reduzieren. Einige Studien deuten sogar darauf hin, dass diese Methode die Ausschussraten um bis zu 18 % senken kann, wie im vergangenen Jahr im Material Efficiency Index berichtet wurde.

FAQ

Welche Materialien werden häufig für Abzugbänder verwendet?

Abzugbänder bestehen typischerweise aus Polyurethan- und Gummi-Blends, da diese über Flexibilität, Haltbarkeit und Beständigkeit gegenüber extremen Temperaturen verfügen.

Wie tragen Abzugbänder zur Produktionseffizienz in Extrusionsanlagen bei?

Richtig kalibrierte Abzugbänder passen sich den Prozessgeschwindigkeiten an, reduzieren Oberflächenfehler durch ungleichmäßige Spannung und minimieren Abfall, wodurch die gesamte Produktionseffizienz gesteigert wird.

Welche Rolle spielt die Formanpassung für die Leistung von Abzugbändern?

Durch die Anpassung der Form kann eine präzise Bearbeitung für genaue Laufstabilität und gezielte Entlüftungsschichtung erreicht werden, was die Konsistenz des Abzugbandes verbessert und Delamination verhindert.

Warum steigt die Nachfrage nach maßgeschneiderten Abzugbändern?

Die steigende Nachfrage nach maßgeschneiderten Abzugbändern resultiert aus dem Bedarf an spezialisierten Anwendungen, engen Fertigungsvorgaben und nachhaltigen Fertigungsverfahren.