Restauration Arburg C4 Spritzgiessmaschine

14. April 2016 | Von | Kategorie: TOP-Themen

Spritzgussteile aus Kunststoff waren schon immer ein interessantes Thema für mich. Durch ein Zufall bin ich dann an eine alte ARBURG ALLROUNDER C4 gekommen. Diese Maschinen wurden in den 60er  Jahren produziert. Nach meinen Informationen wurden davon ca. 10.000 Stück hergestellt.

Funktionsweise:

In einem Zylinder wird Kunststoffgranulat aufgeschmolzen, welches dann mittels Pressluft pneumatisch durch eine Düse in die Form gespritzt wird. Die Form wird ebenfalls mittels Druckluft pneumatisch betrieben. Diese Maschine schafft einen Druck von 5 Tonnen! Für Kleinteile eine ideale Maschine.

Der Ablauf ist wie folgt:

Maschine aufheizen, Granulat einfüllen, Taste betätigen und die beiden Formhälften werden zusammen gepresst. Dann wird automatisch der verflüssigte Kunststoff in die Form gespritzt. Die Nachlaufzeit sowie die Abkühlzeit kann man einstellen. Danach fährt die Düse wieder nach oben und die eine Formhälfte wird zurück gezogen. Mittels klein Auswerferstifte wird der frisch gespritzte Spritzling dann ausgeworfen und alles beginnt von vorne.

Die Restaurierung:

Zuerst mussten alle Teile demontiert werden. Sämtliche Elemente wurden also zerlegt, gereinigt, teilweise geschliffen oder poliert und anschließend neu vermessen. Fehlende oder defekte Teile wurden neu gedreht oder gefräst. Ersatzteile gibt es nicht mehr neu zu kaufen, also muss man alles selber machen.

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Untergestell Arburg C4

Das Untergestell hatte 4 abgebrochene Standfüße. Hier wurden die alten Schrauben ausgebohrt und dann ein neues Gewinde geschnitten. Später finden hier 4 neue und höhenverstellbare Standfüße ihren Platz. Das Gestell wurde komplett geschliffen und dann neu lackiert.

Die beiden Holzbretter (Ablageflächen) habe ich entsorgt, da diese nicht mehr zu gebrauchen waren. Hier haben die ca. 50 Jahre ordentlich ihre Spuren hinterlassen. Ich werde also neue Bretter fräsen müssen.

Der Auffangtrichter (dort fallen die Spritzlinge durch und werden automatisch mittels einem Mikroschalter erfasst) hatte leider eine Beschädigung. Eine Seite der Schiene, die zur Verstellung notwendig ist, war komplett abgebrochen. Also habe ich mir ein passendes Ersatzteil aus einem Aluminiumstück gefräst und angepasst.

Aluminiumtrichter repariert

Aluminiumtrichter repariert

Es ist schon erstaunlich, woran der Hersteller damals an alles gedacht hat. Es befinden sich einige Mikroschalter an der Maschine, die der Automatisierung oder gar der Sicherheit dienen. Selbst die Granulatversorgung erfolgt automatisch. Nach jedem Spritzvorgang wird eine zuvor eingestellte Menge an Granulat nachdosiert. Clever gemacht und das zur damaligen Zeit.

Links im Bild ist also der Trichter zu sehen, welcher nun eine neue Schiene bekommen hat. Sitzt, passt und erfüllt seinen Zweck.

Den Heizzylinder habe ich komplett von innen ausgebrannt, um alte und verbrannte Kunststoffreste zu entfernen. Das war eine schei… Arbeit, meine Hände sind mit einigen Brandblasen davon gekommen. Flüssiger Kunststoff macht sich nicht gut auf meiner zarten Haut 🙂

Danach wurden alle Teile wieder zusammen gesetzt und neu lackiert.

Arburg C4 teilweise geschliffen und abgeklebt

Arburg C4 teilweise geschliffen und abgeklebt

Hier (rechts im Bild) sieht man nun die teilweise wieder zusammengesetzte Maschine, welche noch auf ihr neues Farbkleid wartet. Die Maschine kann man horizontal nach hinten schwenken! Das ist eine prima Sache, denn so kann man auch schnell mal eine Form manuell unterlegen und einen Prototypen spritzen. Dazu reicht ein Schraubstock oder 1-2 Handzwingen aus. Früher wurden mit solchen Maschinen Stecker für Kabel umspritzt. Dazu wurde das Kabel mit dem angelöteten Stecker in eine Form gelegt und dann mit flüssigem Kunststoff umspritzt.

 

Hydraulikeinheit Formhälfte

Hydraulikeinheit Formhälfte

Links im Bild sieht man nun den Kniehebelverschluss, welcher die eine Formhälfte gegen die Andere presst.

Auch hier hatte ich sämtliche Teile zerlegt und gereinigt. Danach wurden alle beweglichen Teile frisch gefettet. Die alten Druckluftschläuche waren zwar noch in Ordnung, aber optisch nicht mehr so der Hit. Die Maschine wird also komplett neue Druckluftschläuche inkl. einer neuen Regelarmatur bekommen.

 

Natürlich musste auch das Emblem erneuert werden, denn auch das hatte schon bessere Zeiten erlebt.

Da es ja keine Ersatzteile für diese Maschine gibt, habe ich das Emblem mittels Lasergravur aus Aluminium angefertigt. Dazu habe ich ein Stück Alublech genommen, dieses gut gereinigt und mit schwarzer Farbe lackiert. Danach ging es ab unter dem Laser um den Schriftzug zu gravieren. Die schwarze Farbe wird unter dem Laser verdampft und es kommt wieder das blanke Aluminium zum Vorschein.

Emblem alt und neu

Emblem alt und neu

Rechts im Bild sieht man auf der linken Seite das Original und rechts das gelaserte Emblem.

Hinterher habe ich das Emblem noch mit Klarlack überzogen und ausgeschnitten. Ja, auch solche Kleinigkeiten gehören zu einer Restauration dazu. Ich mag es einfach nicht, wenn man nur halbherzig an solchen Sachen ran geht. Diese Maschinen sind so was von Grundsolide, die halten locker nochmals 50 Jahre.

Der Hersteller „Arburg“ stellt heute noch Spritzgussmaschinen her! Natürlich nicht mehr solche „Winzlinge“, sondern große Industriemaschinen mit teilweise bis zu 100 Tonnen Schließkraft (vielleicht sogar noch mehr?).

Vorne an der Maschine befindet sich oben (bei dem Stempel der das Granulat in den Zylinder presst) eine transparente Kunststoffabdeckung, welche selbstverständlich längst zerbröselt ist und vom Vorbesitzer mittels einer einfachen Kunststoffscheibe ausgetauscht wurde. Diese hatte er dann einfach an die Maschine geschraubt. Nein, das ist so nicht original und muss geändert werden!

Also habe ich mir aus Acrylglas eine neue Abdeckung gelasert und dazu noch den passenden Griff. Die Kunst bestand jetzt darin, die Scheibe zu erhitzen und passend zum Grundkörper der Maschine zu biegen. Natürlich müssen die hinteren Halteschlitze und die Gesamtlänge danach noch passen. Ganz schön „Tricky“ aber nicht unlösbar. Der erste Versuch ging leider völlig daneben, aber nachdem ich alles nochmals vermessen und angepasst hatte, passte es schließlich.

Untergestell gestrichen mit neuen Füßen

Untergestell gestrichen mit neuen Füßen

Links im Bild sieht man nun das fertig lackierten Untergestell. Die höhenverstellbaren Füße sind auch schon montiert.

Jetzt musste ich auch noch die neuen Ablagebretter anfertigen. Diese habe ich aus 25 mm Fichte gefräst und anschließend mit Bootslack gestrichen, geschliffen, gestrichen, geschliffen, gestrichen, geschliffen und nochmals gestrichen. Ich liebe diesen Lack… sieht fast aus wie Wasser wenn es so schön auf der Oberfläche glänzt.

Die Bilder von der angefertigten Acrylglasabdeckung, sowie die von den Ablagebrettern, könnt Ihr weiter unten in diesem Beitrag sehen.

Als nächstes folgte das „Farbkleid“ der Arburg C4. Der Grundkörper wurde nochmals geschliffen und blanke Zeile poliert. Die hintere Planfläche (zur manuellen Bearbeitung) habe ich neu geplant und poliert. Danach wurden alle Stellen abgeklebt, die nicht lackiert werden sollten.

Lackierter Grundkörper

Lackierter Grundkörper

Abbildung rechts zeigt den fertig lackierten Grundkörper. Oben sieht man schön das Ventil, welches die Pneumatik steuert. Dieses Ventil besitzt ebenfalls einen Schmiernippel, welches auch geschmiert werden möchte. Das selbe Prinzip findet sich unten beim Kniehebenverschluss wieder.

Nun wurden auch die restlichen Teile neu lackiert und anschließend erfolgte die Montage. Wichtig dabei war mir die Sicherheit, denn wer möchte schon seine Finger zwischen 2 Aluminiumteile bekommen, welche mit 5000 kg zusammen gepresst werden? Dazu wurde der Schutzkäfig wieder montiert und einige Warnaufkleber angebracht. Ich benutze die Maschine zwar alleine, aber trotzdem muss alles sicher sein.

Nun musste ich die fertige Maschine selbstverständlich ausprobieren 🙂

Ich fräste mir also 2 Formhälften aus 20mm Aluminium und montierte diese dann an der Maschine. Es handelte sich hierbei um Drehknöpfe, welche ca. 10mm Höhe haben. Tja, es funktioniert, aber wenn man Pech hat, bekommt man die Teile nicht mehr aus der Form. Nach etwas Recherche im Internet war mir schnell klar, weshalb es so nicht funktionieren kann. Es müssen Formschrägen angebracht werden, damit die Teile besser entformbar sind. Setzt man noch einen oben drauf, dann stattet man die Form mit automatischen Auswerfern aus. Dazu ist 100% Präzision von Nöten, denn die Auswerfer sind teilweise nur 1-3 mm im Durchmesser und sie müssen auf 1/100 genau durch die Form gehen. Selbstverständlich dürfen diese auch nicht abbrechen oder sich gar noch ins Aluminium festfressen.

Werkzeug mit Auswerfer

Werkzeug mit Auswerfer

Egal! Ich musste mir solch eine Form bauen. Nach 2 Tagen harter Arbeit war die Form dann fertig. Die Auswerferstifte bestehen aus gehärtetem Edelstahl und es war mir eine wahre Freude, diese Teile an der Drehmaschine zu bearbeiten  😈

Die Auswerfer lassen sich genau einstellen (muss ich noch nachholen) und werden automatisch wieder zurück gedrückt. Dafür sorgen 4 einstellbare Druckfedern, welche eine sehr hohe Spannkraft aufweisen.

Der Fertigungsvorgang sieht dann wie folgt aus:

Die Form wird mit 5 Tonnen zusammen gepresst. 2 Führungsstifte aus gehärtetem Edelstahl sorgen für eine genaue Ausrichtung der beiden Formhälften. Der flüssige Kunststoff wird eingepresst und kühlt sofort wieder ab. Danach wird die Formhälfte mit den Auswerfern wieder zurück gezogen und ein verstellbarer Stift stößt hinten an, wodurch die Platte mit den Auswerfern nach vorne gedrückt wird. Der erkaltete Spritzling wird somit nach vorne ausgeworfen und sobald der nächste Spritzling gespritzt wird, sorgen die 4 Druckfedern dafür, dass die Auswerferstifte an ihre ursprüngliche Position zurück gedrückt werden.

Die Formen sind übrigens 3D-gefräst. Teilweise habe ich hierzu 0,8 mm Fräser verwendet und es ist mir tatsächlich gelungen, nur einen Fräser in die ewigen Jagdgründe zu schicken. Die kleinste Ausfräsung ist 8 mm tief bei nur 1 mm Wandstärke.

Fertige Spritzlinge

Fertige Spritzlinge

Jetzt fragt Ihr Euch selbstverständlich, wie wohl die Teile aussehen, die ich mit dieser Form (also mit diesem Werkzeug) hergestellt habe?!

Die rechte Abbildung zeigt eine Schüssel voll mit den Spritzlingen, die ich innerhalb einer Stunde produziert habe. Hierbei handelt es sich um Halteklammern für 3D-Drucker. Das Material nennt sich „Lexan“ und ist glasklar und sehr stabil und zäh. Selbstverständlich kann man auch ABS, PP-T, PPE, PA6, PPA, PE und viele anderen Materialien verarbeiten.

Die Maschine arbeitet nun wieder tadellos und ist bereit für die nächsten 50 Jahre – oder vielleicht wird sie auch in einem Museum für Maschinen enden? Wir werden sehen was kommt.

Zum Ende dieses Artikels folgen noch ein paar Bilder der fertig gestellten ARBURG C4. Ich hoffe Euch hat mein Bericht gefallen und selbstverständlich freue ich mich über reichlich Kommentare und Informationsaustausch Gleichgesinnter.

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4 Kommentare auf "Restauration Arburg C4 Spritzgiessmaschine"

  1. Martin sagt:

    Genial!
    Die Maschine ist wirklich top restauriert. Wieviel Stunden hast du dafür investieren müssen?
    Ich bin selber gerade dabei, eine kleine Spritzgießmaschine zu bauen, just for fun. Und kämpfe gerade so mit den Abmessungen, Passungen, Größen etc. Ich glaube, wenn mir auch eine C4 untergekommen wäre, hätte ich auch nicht nein gesagt.
    Aber eine konkrete Frage möchte ich dir dann doch noch stellen.
    Vielleicht ist dir ja beim Restaurieren mal die Passung von Kolben und Zylinder aufgefallen. Würdest du sagen, dass das eine H7-Passung sein muss, oder darf ein wenig mehr Luft vorbeistreichen. Ich habe nämlich ein Alurohr als Zylinder, und einen Kolben, der sagen wir mal bei zugehaltenem Loch innerhalb von 5 Sekunden durch den Zylinder gleitet, also alles andere als H7. Was ist deine Einschätzung? Kann man das mal damit probieren, oder muss man erheblich genauer sein? Ich würde mich freuen, von dir zu hören.
    Gruß Martin

    • AndreasNe sagt:

      Hallo, ein Alurohr als Zylinder ist gaaaanz schlecht. Das wird nicht funktionieren. Aluminium ist zu weich und bekommt auch zu viele Riefen und Kratzer, dass geht nicht. Bei der C4 sind es z.B hochglanzpolierte Kolben aus Automatenstahl. Es muss aber keine H7-Passung sein, ganz wenig Spiel wäre noch OK.

      PS: Ich hätte da noch eine unrestaurierte Arburg C4 für dich (funktionsfähig!), melde dich einfach bei mir.

      • Jack Daniels sagt:

        Hi
        Beautiful job, I would guess your machine is better than when it came from the factory. I have two Arburg C4 machines. Both are running and give me something to play with. The only thing I make is clear plastic lightbars for model police cars. More just the challenge to make something than anything else. The most challenging part is making molds. Good luck with your machine it looks great!
        JD

      • Martin sagt:

        Hallo Andreas,
        da schaue ich Tag für Tag in meine Mails, ob ich ne Antwort von dir bekommen habe, und komme einfach nicht drauf, mal direkt im Blog nachzusehen. Hatte irgendwie geglaubt, das man bei einem Kommentar eine Mailbenachrichtigung bekommt. Daher die große Verspätung und ein herzliches Danke für die Einschätzung zum Aluminiumzylinder.
        Im Stillen hatte ich da auch immer Bedenken, aber mangels Alternativen hängt man ja auch oft länger als nötig an so einer Idee. Zu deinem Vorschlag: Du würdest eine weitere C4 anbieten können? Das würde meine Materialprobleme ja nahezu mit einem Schlag lösen 🙂
        Kannst du mir mal (Vielleicht diesmal per Mail) deine Preisvorstellung mitteilen?
        Herzliche Grüße
        Martin

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