Gemeinsam mit seinem Kunden Bartenbach entwickelte der Silikon-Spezialist Starlim/Sterner eine neuartige Vorsatzoptik für LED-Lampen, die für eine homogene Lichtverteilung über alle Strahlungswinkel sorgt.

Spritzgießspezialist und Lichtdesigner entwickeln gemeinsam Bauteil für LED-Lampen

Spritzgießen

Kunststoffverarbeitung: Verfahren

Elastomer-Spritzgießen

Silikonkautschuk

Kunststoff Werkstoffe

Kautschuk / Elastomere

Zielgenaue Ausleuchtung mit hochtransparentem Silikon

LSR Optiken haben eine breite Palette von Anwendungen aufgrund ihrer optischen Brillanz, der Möglichkeit, Hinterschnittgeometrien zu produzieren, und nicht zuletzt auch der wettbewerbsfähigen Preise. Die adhäsive Oberfläche, die fast nicht zu reinigen ist, macht die LSR-Teile jedoch anfällig für Verschmutzungen. Diese Eigenschaft setzt dem Einsatz der Technologie klare Grenzen. In einem Gemeinschaftsprojekt versuchen Wilhelm Weber und das Fraunhofer IFAM diese Grenzen aufzuheben.

Oberflächenmodifikation von LSR-Bauteilen verhindert störende Anhaftungen

LED / OLED-Systeme und Faseroptik

Lichttechnik

Oberflächentechnik

Staub und Verschmutzungen  ohne Chance

Alle drei Jahre lädt der Spritzgießmaschinenhersteller Engel seine Kunden und Partner zu einem Symposium nach Oberösterreich. Unter dem Eindruck mehrerer Weltpremieren, einer Vielzahl an herausfordernden Anwendungen und zukunftsweisenden Lösungen dürften die mehr als 3000 Besucher aus allen Erdteilen ihr Kommen nicht bereut haben. 

Das Engel Symposium 2015 steht im Zeichen von intelligenten Spritzgießlösungen  und "Industrie 4.0" 

Steuern, Regeln

Messdatenerfassung, Software

Messdatenerfassung und -verarbeitung

Spritzgießmaschinen

Spritzgieß-Sonderverfahren

Mehrkomponenten-Spritzgießen

Metallpulver-Spritzgießen

Spritzprägen

Schaumspritzgießen

Prozesse werden sicher – und selbstständig 

Zur 24. Auflage der Internationalen Fachmesse für Kunststoffverarbeitung (Fakuma) haben sich auch in diesem Jahr die wichtigsten Spritzgießmaschinenhersteller angekündigt. Deutlicher als zuvor zeigt sich, dass die Maschinenhersteller der allgegenwärtigen Forderung nach höherer Produktionseffizienz mit einer noch intensiveren Vernetzung von Komponenten zu Produktionssystemen begegnen. Hierbei spiegeln einschlägige Anwendungen das aktuelle Leistungsvermögen der Spritzgießbranche wider. 

Spritzgießmaschinenhersteller ergänzen systematisch ihre Produktspektren und entwickeln sich zu ganzheitlichen Systemanbietern 

Verbundwerkstoffe / Werkstoffverbunde

Additive Fertigung

Spritzgießwerkzeuge

Pulver-Spritzgießen

Fluidinjektionstechnik

Gasinjektionstechnik

Wasserinjektionstechnik

Hybridtechnik

Qualitätssicherung

Erfolgreich mit System und Effizienz 

Das Institut für Kunststoffverarbeitung in Aachen hat ein Verfahren entwickelt, mit dem sich hydrophobe Formteile aus Elastomeren in einem einstufigen Spritzgießverfahren herstellen lassen. Mögliche Anwendungsgebiete sind beispielsweise vollständig entleerbare Transportbehältnisse oder selbstreinigende Isolatoren. 

Ohne technischen Zusatzaufwand lassen sich funktionelle Elastomeroberflächen mit Lotus-Effekt spritzgießen 

Fertigung widerstandsfähiger  hydrophober Oberflächen 

Industrie 4.0, Leichtbau und Kombinationstechnologien – so lassen sich die aktuellen Trends und Herausforderungen zusammenfassen, die sich in den letzten Jahren in vielen verfahrenstechnischen Entwicklungen im Spritzgießen widerspiegeln. Die Aussteller zeigen in ihren Ankündigungen für die kommende K-Messe, dass sie auch weiterhin auf diese Themen setzen. 

Spritzgießverfahren zwischen Industrie 4.0, Leichtbau und Kombinationstechnologien 

Industrie 4.0

Folientechnik (IMD, IML, FIM, u.a.)

Reinraumsysteme / -technik

Reise mit bekanntem Ziel 

Die Vorankündigungen im Bereich Spritzgießen lassen vermuten, dass sich die Entwicklungen der letzten Jahre fortsetzen. Dazu zählen die zunehmende Digitalisierung der Spritzgießfertigung sowie die Zusammenführung verschiedenster Kompetenzen in hochintegrierten Fertigungszellen. Im Fokus steht nicht mehr nur die Maschine allein, sondern die optimale Systemlösung, die das Werkzeug und eine individuell gestaltete Peripherie in der digitalen und realen Welt integriert. 

Fakuma 2018: Spritzgießen vernetzt und integriert 

Steuerungen (Hardware und Software)

Handling, Handhabungstechnik

ERP-Systeme

Treibmittel

Temperiertechnik

Die kommunikative Maschine 

Die Yizumi Germany GmbH, Aachen, wurde 2017 als Tochterunternehmen des chinesischen Maschinenbauers Guangdong Yizumi Precision Machinery Co., Ltd. als Entwicklungszentrum gegründet, um das Forschungs-, Lieferanten- und Kundennetzwerk auszubauen und zu stärken. Die aktuellen Entwicklungsthemen spiegeln sich in den Exponaten wider. 

Yizumi auf der K 2019 

Polyurethan

Inserttechnik

Compoundieren

Spritzgießen und Compoundieren kombiniert 

Mit insgesamt 18 Exponaten, davon elf auf dem eigenen Stand, stellt die Dr. Boy GmbH & Co. KG, Neustadt-Fernthal, fast ihr komplettes Maschinenportfolio vor, zudem eine alternative (platzsparende) Positioniermöglichkeit ihres erfolgreich eingeführten Linear-Handlinggeräts LR 5 auf einer Spritzgießmaschine. Auf dem größten Messestand der Firmengeschichte beruft sich der Maschinenbauer einerseits auf seine Kernkompetenzen in der Umspritztechnik, im Mikrospritzgießen sowie in der Verarbeitung von Elastomeren und Silikonen. Ein anderer Schwerpunkt wird das Thema Nachhaltigkeit sein. In fünf Anwendungen werden biobasierte sowie recycelte Materialien auf Boy-Spritzgießautomaten verarbeitet. 

Dr. Boy auf der K 2019 

Fitnesskur für die Hydraulik 

Die K 2019 in Düsseldorf wurde ihrem Anspruch, die Leitmesse für Kunststofftechnik zu sein, wieder einmal gerecht. Zumindest im Bereich Spritzgießen gab es Weltneuheiten – wenn man genau hingesehen hat.

Spritzgießtrends auf der K 2019

Smart Factory

Energieeffizienz

Mikrospritzgießen

Messe K-Kunststoffmesse

kunststoffe.de

Spritzgießmaschinen, allgemein

Kunststoffverarbeitung: Maschinen und Komponenten

Werkzeuge für die Kunststoffverarbeitung

Fließpressen

Handling, Handhabungstechnik für die spanende Fertigung

Automatisierungstechnik

Spritzgießsimulation

Software

Simulation

Linearroboter für die Kunststoffverarbeitung

Industrie 4.0 für die Kunststoffverarbeitung

Montage-Spritzgießen

Knickarmroboter

Montagetechnik

Industrieroboter

Co-Injektion (Barriere-/Sandwich-Spritzgießen)

Hybrid-Spritzgießen (Metall / Kunststoff)

Ressourcenmanagement

Produktion

Mit digitaler Assistenz  zur technischen Exzellenz

Ein Becher, der es ermöglicht zu trinken, ohne das Gefäß zu kippen. Und eine Silikon-Membrane, die die Flüssigkeit befördert: Das war die Ausgangssituation, als zwei Studenten der Medizintechnik mit einem Entwicklungs- und Produktionsauftrag auf Rico zukamen. Die besondere Anforderung an das Produkt: Die Membrane sollte aus einem 1-Shore-Silikon mit einer Wanddicke von einem Zehntelmillimeter gefertigt werden.

Rico stellt 2K-Membrane aus 1-Shore-Silikon mit 0,1 mm Wanddicke prozesssicher her

Silikone

Hauchdünne Trinkhilfe

Platzsparende Maschinenkonzepte für anspruchsvolle Produktionsumgebungen haben Konjunktur. Ein Praxisbeispiel aus der Pharmaindustrie zeigt, welchen Beitrag intelligente Maschinenfunktionen zur Unterstützung der Maschinenbediener und Dokumentation des Produktionsprozesses leisten.

KraussMaffei liefert maßgeschneiderte Kundenlösung für die LSR-Verarbeitung

Automatisierungszellen

Medizintechnik

Medizinprodukte

Gläserne Produktion

Mithilfe von Machine-Learning erschließt Engel gemeinsam mit dem Polymer Competence Center Leoben und der Montanuniversität Leoben das Potenzial der Werkzeugatmung für die Qualitätssicherung im Kautschukspritzgießen. Unterstützt wurde dieses Forschungsprojekt von SKF Sealing Solutions Austria.

Automatische Prozessüberwachung mit iQ clamp control und maschinellem Lernen

Industrie 4.0 für die Qualitätssicherung

Mess-, Steuer- und Regelgeräte

Qualitätssicherung Kunststoff

Machine Learning für die Qualitätssicherung

Kautschukspritzgießen mit  Qualitätserkennung

Mit dem zweigeteilten Würfelwerkzeug Reversecube werden auf einer Anlage pro Jahr 60 Mio. Mehrkomponententeile produziert und im selben Prozess montiert. Dabei müssen sehr kurze Zykluszeiten eingehalten und gleichzeitig stabile Prozesse und eine hohe Teilequalität abgesichert werden. Mit Fillcontrol von Priamus wird deshalb eine sensorbasierte Überwachung und automatische Prozessregelung eingesetzt.

Prozessregelung automatisiert Spritzgießprozesse – hier am Beispiel eines Würfelwerkzeugs

Werkzeuginnendrucksensoren

Messtechnik

Sensoren / Messwertaufnehmer

Werkzeugtemperatursensoren

Qualitätssicherung für viele Kavitäten

Das Einsatzgebiet von Würfelwerkzeugen weitet sich auf die Produktion technischer Teile aus. Arburg rundet mit der neuen Spritzgießmaschine Allrounder Cube 1800 das Programm nach unten ab. So lassen sich die Stückkosten auch bei kleineren Ausbringungsmengen deutlich senken.

Arburg weitet hybride Cube-Baureihe aus

Vorzüge mit Hindernissen: 2K-Spritzgießen mit zwei verschiedenen Silikonen

Sie ist so etwas wie die Diva im Mehrkomponenten-Spritzgießen. Doch weiß man erst einmal, wie man mit ihrem fordernden Naturell umgehen muss, kehrt sie ihre schönen Seiten hervor. Die Rede ist von der Mehrkomponententechnik, bei der zwei Silikone miteinander verbunden werden.

Es ist ein anspruchsvolles Unterfangen, einen thermoplastischen Kunststoff mit Silikon zu verbinden. Kombiniert man allerdings zwei Silikone zu einem Bauteil, erreichen die Anforderungen an das Teilehandling ein neues Level. „Das Wichtigste ist, die erste Komponente zu stützen“, erklärt Roland Angerer, Technischer Leiter bei der Rico Elastomere Projecting GmbH, die Herangehensweise. Das Unternehmen mit Sitz in Thalheim bei Wels/Oberösterreich beschäftigt sich seit fast 30 Jahren mit dem Mehrkomponenten-Spritzgießen mit Silikon und baut Werkzeuge für Kunden gleichermaßen wie für die eigene Produktion. Immer wieder setzt Rico Projekte im 2K-Silikon-Spritzgießverfahren effizient um.

„Die 2K-Werkzeugtechnik ist für Rico nicht per se die große Herausforderung. Da können wir auf langjährige Erfahrung zurückblicken“, sagt Angerer. „Heikel wird bei der Kombination zweier LSR-Typen jedoch das Teilehandling.“ Es gilt, den Erst-Spritzling nur nicht loszulassen. Oder so gut zu stützen, dass die zweite Silikonkomponente auf die erste aufgespritzt werden kann, ohne dass sich das Basisteil deformiert. Würde es sich bei der Umspritzung nur ein klein wenig verformen, entspräche das Endprodukt nicht mehr den Anforderungen. „Der komplette 2K-Prozess wird deshalb in einem Werkzeug und einer Maschine umgesetzt. Wir versuchen, das Basisteil so wenig wie möglich zu bewegen“, erklärt Angerer.

Vorteilhaft ist diese Art des 2K-Spritzgießens überdies wegen der Materialhaftung. „Dadurch, dass wir die Wege verkürzen und in einem Werkzeug produzieren, wird der ersten Komponente keine Chance gegeben abzukühlen. Wir nutzen die Wärme des Erst-Spritzlings gleich für die Vulkanisation der zweiten Komponente“, so Angerer. Außerdem gilt bei Silikon das Sprichwort „gleich und gleich gesellt sich gern“. Es haftet nämlich ohne weitere Vorbehandlung von selbst an seinesgleichen – auch bei Standardsilikonen.

Unerlässlich ist es, geeignete Materialpaarungen zu konzipieren. Die Shore-Härte der ersten Komponente muss höher sein als die der zweiten oder zumindest gleich hoch. Der Spritzgießprozess wird so angelegt, dass die härtere Komponente das Basisteil bildet, auf das aufgespritzt wird. Rico gestaltet dafür spezielle Prägeflächen, um beide Komponenten optimal miteinander zu verbinden bzw. abzudichten. Die Farben der Materialien sind dabei irrelevant, da keine Vermischung erfolgt.

Im Vergleich zu einer nachträglichen Zusammenführung zweier Einzelteile bietet das Mehrkomponenten-Spritzgießen Einsparungspotenzial. Nicht nur, dass eine nachträgliche Montage, egal ob mit Mensch oder Maschine, oftmals gar nicht möglich wäre – der Kunde spart sich obendrein Material- und Personalressourcen. Um einzelne Elemente zu konfektionieren, wäre fast immer ein drittes Bauteil nötig. „Wer bei Rico bestellt, bekommt ein fertiges 2K-Teil, bei Bedarf mit individueller Laserbeschriftung oder kundenspezifischer Verpackung“, so Angerer.

2K-Produkte aus reinem Silikon haben den Vorteil, dass sie sowohl die notwendige Stabilität als auch die geforderte weiche Funktionskomponente beinhalten. Beliebte Anwendungsgebiete sind jene, in denen das Produkt mit dem menschlichen Körper in Berührung kommt und weiche Materialien erwünscht sind. Dies ist zum Beispiel bei Atemschutz- oder Apnoemasken der Fall. Für einen Kunden aus der Life-Science-Industrie fertigte Rico ein 2K-Werkzeug für einen Voll-Silikon-Gehörschutz (Bild), der in einer Materialkombination mit 70 plus 30 Shore produziert wird.

Abschließend geht Roland Angerer noch auf den Unterschied zwischen 2K-Spritzgussteilen aus zwei Silikonen und solchen aus Thermoplast und Silikon ein: „Mit einem Thermoplast ist das Teilehandling einfacher.“ Da Thermoplast von Grund auf hart sei und den nötigen Widerstand biete, gebe es keine Probleme beim Umsetzen. Es sei wesentlich schwieriger, ein Silikonteil ohne Deformation zu greifen, es wieder in Position zu bringen und zu umspritzen.

Reine Silikon-Werkzeuge sind darüber hinaus, unter anderem wegen der Notwendigkeit eines zweifachen Kaltkanals, aufwendiger. Angespritzt wird bei beiden 2K-Varianten immer direkt, mit Nadelverschluss oder offenem System. Die Kavitätenzahlen hängen bei einer LSR+LSR- ebenso wie bei einer TP+LSR-Kombination stark von der Formteilgröße und -geometrie ab. Außerdem sind die benötigten Schließkräfte der Spritzgießmaschine relevant. Rico setzte für mehrere Kunden bereits 2K-Spritzgießwerkzeuge mit 96+96 Kavitäten für die Produktion eines Thermoplast-Silikon-Verbundteils um.

RICO Elastomere Projecting GmbH 

https://www.rico.at

Ausgabenartikel KU7-21

Für einen Life-Science-Kunden fertigte Rico ein 2K-Werkzeug für einen Voll-Silikon-Gehörschutz in der Materialkombination 70 und 30 Shore

Roland Angerer, Technischer Leiter bei  Rico: „Wir versuchen, das Basisteil so wenig  wie möglich zu bewegen“

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<b>Sonja Kirner</b> ist im Marketing Management der Rico Elastomere Projecting GmbH, Thalheim/Österreich, tätig.