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Dezember 2011 (Bild: )
Metall und Keramik spritzgießen

Grünteil, Braunteil, Formteil

Seit rund 30 Jahren beschäftigt sich weltweit eine kleine, aber wachsende Gruppe an Unternehmen mit der Entwicklung und Serienfertigung spritzgegossener Teile aus Metall und Keramik, die aufgrund ihrer Eigenschaften großes Potenzial für die Produktentwicklung bieten. Die technischen Kompetenzen dieser Unternehmen reichen von der Rezepturentwicklung und Verfahrenstechnik, über den Werkzeugbau bis hin zum Maschinenbau.

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Bildergalerien

Die 7,5 cm große Playmobil-Figur ist das zentrale und qualitätsgebende Präzisionsteil und besteht aus 7 Einzelteilen: Kopf, Haare, Rumpf, zwei Armen, einem Beinpaar und das Innenteil, das alles zusammenhält. Bis auf Rumpf und Innenteil handelt es sich um 2K-Teile. (Bild: Geobra Brandstätter) (Bild: Geobra Brandstätter)
Erst eins, dann zwei, dann mehr

Playmobil ein Pionier der Mehrkomponententechnik

Das Mehrkomponentenspritzgießen kommt dann zum Einsatz, wenn Spritzgussteile aus zwei oder mehr Kunststoffen bestehen sollen. Je nach Werkstoff- und Prozessparameterwahl entsteht eine stoff-, form- oder kraftschlüssige Verbindung. Mit dieser Technologie werden auch unterschiedliche Werkstoffeigenschaften gezielt kombiniert. Ein deutscher Spielwarenhersteller arbeitet seit mehreren Jahrzehnten unter anderem aus wirtschaftlichen Gründen mit der Mehrkomponententechnik. Mit rund 10 Prozent der aktiven Werkzeuge werden mehrere Komponenten verarbeitet.

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Bild 1: Die Herstellung der 2K-Probekörper aus Thermoplast - PP und PC - und Flüssigsilikon (LSR) erfolgte auf einer Mehrkomponenten-Spritzgießmaschine mit Liquid Injection Molding (LIM) zur LSR-Verarbeitung. Das Thermoplast-Aggregat ist in L-Stellung montiert.  (Bild: Universität Kassel)
Verbunde aus PC oder PP mit LSR sind marktreif

Thermoplast-Silikon-Verbunde im Mehrkomponentenspritzguss herstellen

Bei Kunststoffteilen aus Thermoplast-Silikonkautschuk-Verbunden, hergestellt im Mehrkomponentenspritzguss, werden bislang nur mit einigen Thermoplasten wie PBT und PA gute Hafteigenschaften der beiden Komponenten aneinander erzielt. Bei Kunststoffen wie PP und PC gibt es nur wenige marktgängige Lösungen zur ihrer Herstellung. Mittels Oberflächenaktivierung des Thermoplasten sind solche Thermoplast-Silikon-Verbunde jedoch mit PP und PC möglich.

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Mai 2014 (Bild: )
Kleinst-Teile effizient simulieren

Einspritzpunkt richtig festlegen

Angefangen hat alles mit Zahnrädern – erst aus Metall, dann aus Kunststoff. Heute fertigt das Unternehmen vor allem kleine präzise Kunststoffteile für die Medizintechnik. Diese Bauteile werden zusammen mit dem Anwender entwickelt und meist in hochkavitätigen Werkzeugen produziert. Das Festlegen des richtigen Einspritzpunktes, das kunststoffgerechte Teiledesign und die optimale Gestaltung des Werkzeugs sind daher essenziell. Die Simulationssoftware läuft in diesem Unternehmen daher auf schnellen Rechnern, um sie während der Produkt-, Werkzeug- und Prozessentwicklung als ständigen Begleiter nutzen zu können.

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