Glassomer und Engel machen hochreine Glasbauteile für die Optik und Medizintechnik erstmals im Spritzgießverfahren zugänglich.

Bauteile mit einer Anwendungsbreite von Mikro- bis Makrostrukturen lassen sich im Glasspritzgießprozess sehr präzise erzeugen.

Neuartiges Material aus hochreinem Quarzglas lässt sich wie Thermoplast verarbeiten

Spritzgießen

Kunststoffverarbeitung: Verfahren

Glas

Andere Werkstoffe

Glasbauteile aus der Spritzgießmaschine

3M Deutschland GmbH, Neuss, Hersteller von hoch stabilen Glashohlkugeln, und die Trexel Inc., Wilmington/USA, Anbieter des MuCell mikrozellularen Schaumspritzgussverfahrens, haben durch die Kombination der iM16K-Glashohlkugeln mit der MuCell-Schäumtechnik Ergebnisse in verschiedensten Polymeren erzielt. Die Kombination der beiden Technologien kann in beliebigen Anlagen der Kunststoffindustrie repliziert werden und in Formteilen im Motorinnenraum, im Fahrzeuginnenraum, an der Karosserie oder anderen Bereichen zum Einsatz kommen. Gewichtseinsparungen lassen sich dabei in einer Vielzahl von Thermoplasten erzielen, darunter in gefülltem Polyamid und gefülltem Polypropylen. Dies ist für die Automobilbranche von Bedeutung, da bei der großen Anzahl an Einbauteilen, je nach Modell, bereits geringe Gewichtsreduktionen signifikante Auswirkungen erzielen. 

Bis zu 20% Gewichtseinsparung bei Spritzgussteilen  

Schaumspritzgießen

Schäumen / Reaktive Verarbeitung

iM16K-Glashohlkugeln in MuCell-Schäumtechnik 

Die Lifocolor Farben GmbH & Co. KG, Lichtenfels, und die Rebhan FPS Kunststoff-Verpackungen GmbH, Stockheim, setzen ihre Kooperation weiter fort und bringen gemeinsam eine Flakon-Serie aus Glas-Polymer auf den Markt. Die Flakons präsentieren sich in fünf verschiedenen Farben, welche nach Aussagen der Unternehmen den Frühling- und den Frühsommer erahnen lassen. 

Frische Frühlingsfarben in transparenten Flakons 

Simulation Verpackung

Flakon-Serie aus Glas Polymer 

Im Fokus aktueller Untersuchungen am Kunststoff-Institut Lüdenscheid steht die spritzgießtechnische Verbindung von Glas und Kunststoff. Dabei werden plane sowie umgeformte Gläser funktionell mit Kunststoff kombiniert. Im letzten Schritt streben die Forscher an, die Kunststoffschmelze zwischen einer Glas- und einer kapazitiven Folie einzuspritzen. Auf diese Weise soll ein funktionales Touchpad in einem Schuss erzeugt werden. 

Mit der Integration kapazitiver Sensorik nähert sich der Verbund aus Kunststoff und Glas seiner Vollendung 

Verbundwerkstoffe / Werkstoffverbunde

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

Inserttechnik

Kapazitive Sensoren

Hinterspritzen von umgeformten Gläsern 

Minimale Dichte, maximale Leistung. So lautet die Formel für den Leichtbau in der Automobilindustrie. Aktuellstes Beispiel dafür ist unter anderem die Heckschürze des Porsche 911 GT3 RS. Sie besteht aus einem Polyurethan  (PUR)-Elastomer, der mit  Mikroglashohlkugeln von der 3M Deutschland GmbH, Neuss, gefüllt ist. Damit ist das Bauteil bei gleicher mechanischer Leistungsfähigkeit und Oberflächenqualität rund 23% leichter als das Vorgängermodell. 

Leichtgewicht für Leistung der Extraklasse 

Kohlenstofffasern / -matten

Polyurethan

3M Glass Bubbles im Porsche 911 GT3 RS  

Das neue amorphe Polyamid Grilamid TR XE 11501 der Ems-Chemie AG , Domat/Ems/Schweiz, soll die besten Eigenschaften der Grilamid TR-Produktgruppe kombinieren. So verbindet es laut Hersteller die hohe Steifigkeit von Grilamid TR 30 mit der optischen Qualität und Duktilität sowie Zähigkeit von Grilamid TR 90. Im Vergleich zu TR 90 verfügt der Werkstoff über einen 44 % höheren E-Modul. Die hohe Transparenz und Klarheit des TR 90 soll dabei trotzdem zu erreichen. Die optischen Werte erreichen eine Trübung (Haze) von 0.2 % und einen Yellow-Index von YI = 1.5.

Bruchsicher mit kombinierten Eigenschaften 

Polyamide

Bruchmechanische Prüfung

Glasklares und zähes PA Grilamid TR XE 11501 

Ihre besonderen Materialeigenschaften machten es bisher nahezu unmöglich, beschichtete Gläser vollständig zu umspritzen. Zu unflexibel und spröde reagierte das Material und führte häufig zu größeren Ausschussmengen, sodass eine Massenfertigung selten sinnvoll erschien. Die Pentacon GmbH hat nun ein Verfahren entwickelt, das diese Probleme löst, und damit ein neues Produktfeld eröffnet. 

Pentacon umspritzt beschichtetes Glas mit Kunststoff – nicht nur für die optische Industrie 

Montage-Spritzgießen

Optik

Optik aus einem Guss 

Speziell für das Verkleben von Displays hat die  Panacol-Elosol GmbH, Steinbach, einen neuen Klebstoff auf Acrylatbasis entwickelt. Vitralit UD 8540 ist besonders weich, um Spannungen zwischen unterschiedlichen Substraten auszugleichen. Der einkomponentige, UV härtende Acrylatklebstoff verfügt über eine zusätzliche Härtungskomponente, die über Luftfeuchtigkeit nachreagiert. Somit können auch Schattenzonen, beispielsweise unter dem Display-Rahmen, zuverlässig ausgehärtet werden. 

Verkleben von Displays 

Polyacrylate

Polycarbonat

Chemisches Fügeverfahren

Klebstoffe

Klebstoff Vitralit UD 8540 auf Acrylatbasis 

Die fünf Vorteile des Whitepapers und wie Sie das Summary gestalten sollten, um Leads für Ihren Vertrieb zu generieren.

Extrusion

Thermoplastische Elastomere

Kunststoff Werkstoffe

Thermoplaste

Instandhaltung

Werkzeug- und Formenbau

Dienstleistungen

Werkzeug-, Formen- und Modellbau

Blasfolienextrusion

Kunststoffverarbeitung: Maschinen und Komponenten

Biokunststoffe

Kunststoff-Recycling

Kunststoffverarbeitung

Standardkunststoffe

Technische Kunststoffe

Extrusionsanlagen

Hochleistungskunststoffe

Recycling

Kunststoff-Rezyklat

Extrudieren (KU)

Whitepaper Beispiel-Artikel

Ein schlanker Innovationsprozess verlangt Verschwendung – durch Analyse verschiedener Lösungskonzepte zu Beginn.

Warum der klassische Produktentstehungsprozess innovative Fertigungsverfahren blockiert

Produktentwicklung (F+E)

Spritzgieß-Sonderverfahren

Produktentwicklung(sprozess)

Qualitätsmanagement

Frontloading statt Fire Fighting

Mit einer Ökobilanzierung können Kunststoffverarbeiter der Pflicht genügen, ihre Nachhaltigkeitsaktivitäten auszuweisen.

Ökologische Lebenszyklusbetrachtung von Kunststofferzeugnissen

Spritzgießwerkzeuge

Werkzeuge für die Kunststoffverarbeitung

Produkt- / Formteildesign

Software

Nachhaltigkeit

Umweltmanagement

Lohnfertigung

Ressourcenmanagement

Produktion

Ein Nachweis, der bald von jedem verlangt wird

Erst das Verfahren der aktiven Thermografie ermöglicht einen Blick ins Innere der Bauteile, um Schwindungslunker sichtbar und ihre Größe messbar zu machen.

Die flächigen Musterteile mit unterschiedlichen Wanddicken und Verstärkungselementen auf der Rückseite werden in der Messzelle vollautomatisch geprüft.

Aktive Thermografie für die Inline-Qualitätsregelung

Mess-, Steuer- und Regelgeräte

Qualitätssicherung

Qualitätssicherung Kunststoff

Thermografiegeräte

Messtechnik

Werkstoffprüfung

Industrie 4.0 für die Kunststoffverarbeitung

Industrie 4.0

Mit der Qualitätsregelung den Lunker in die Schranken weisen

Die phasenvereinende Werkzeuginnendruckregelung reduziert Prozessschwankungen, wie das Beispiel der Verarbeitung von Post-Consumer-Rezyklaten zeigt.

Die Stapelbox aus PCR fand bei den Messebesuchern großen Anklang.  

Phasenvereinende Werkzeuginnendruckregelung bei der Verarbeitung von PCR

Werkzeuginnendrucksensoren

Sensoren / Messwertaufnehmer

Laserbeschriftung

Oberflächentechnik

Laserbearbeitungen

Präzisionswaagen

Mechanische Messtechnik

Präzise Prozessführung mit InjectiX

Mittel und Wege zu besonderen Oberflächen beim Spritzgießen wiesen die Aussteller der K 2022. Eine kleine Auswahl.

Der Materialmix des „Rear-End Cover“ ermöglicht es, hinterleuchtete Elemente mit gezielter Lichtabschottung zu erzeugen – ganz ohne unerwünschte Lichtstreuung.

Doriat, Clemens, Dr.

Temperiertechnik

Künstliche Intelligenz für die Qualitätssicherung

Industrie 4.0 für die Qualitätssicherung

Mehrkomponenten-Spritzgießen

Plasmabehandlung

Reinigen und Vorbehandeln

Spritzprägen

Dynamische / variotherme Temperierung

Das kann sich sehen lassen

Witosa ersetzt in seinen Heißkanalsystemen Titan durch 3D-gedruckte Stahlelemente. Fernziel: CO2-Neutralität.

Werkzeugaufbauten ohne Titan reduzieren den CCF

Normalien und Heißkanaltechnik

Komponenten für die Kunststoffverarbeitung

Heißkanalsysteme

Additive Fertigung

Heißkanal, CO2-neutral

Engel und Glassomer schließen Kooperationsvertrag

Wie sich Glas im Spritzgießverfahren zu hochwertigen optischen Bauteilen verarbeiten lässt.

Die Engel Austria GmbH und die Glassomer GmbH entwickeln gemeinsam neue Anwendungen für das Glasspritzgießen. Die beiden Unternehmen haben hierfür einen Kooperationsvertrag geschlossen. 2018 als Start-up gegründet, hat sich Glassomer mit Sitz in Freiburg auf die Verarbeitung von Quarzglas im Spritzgießverfahren und die Produktion von hochwertigen Glasbauteilen spezialisiert. „Die Technologie bietet viel Potenzial, unter anderem für die Bereiche Optik, Medizintechnik, Solartechnik, Chemie und Automotive. Unser Ziel ist es, dieses Potenzial zu erschließen“, sagt Clemens Kastner, Produktmanager Technologien bei Engel.

Bei dem von Glassomer entwickelten und patentierten Material handelt es sich um eine Kunststoff-Glas-Mischung, die der Spritzgießmaschine auf herkömmliche Weise als Granulat zugeführt und bei Temperaturen von 130 °C und Zykluszeiten von unter 20 s verarbeitet wird. Der Kunststoff wird im Anschluss an den Spritzgießprozess durch Entbindern entfernt. Die Bauteile werden gesintert, wobei die Bauteilgeometrie bis in die Mikrostrukturen exakt erhalten bleibt. Ohne Nachbehandlung lassen sich hochwertige Oberflächen in optischer Qualität erhalten.

Üblicherweise erfordert die Formgebung von Glas sehr hohe Temperaturen und toxische Chemikalien. Die Spritzgießproduktion stellt hier eine deutlich energieeffizientere, wirtschaftlichere und nachhaltigere Alternative dar. Eine weitere Motivation für die Verarbeitung von Glas im Spritzgießverfahren ist die größere Designfreiheit. Es lassen sich nahezu beliebige Formen in kürzester Zeit herstellen – viele davon wären in der klassischen Glasverarbeitung nicht denkbar.

In den neuen Produktionshallen von Glassomer laufen bereits die ersten Abmusterungen für Serienanwendungen. Engel hat dafür eine vollelektrische Spritzgießmaschine e-motion 50 TL mit integriertem Linearroboter (Typ: viper) in Reinraumausführung zur Verfügung gestellt. Die Maschinenbaureihe e-motion TL wurde ursprünglich für die Herstellung von Smartphone-Kameralinsen aus Polycarbonat und Cycloolefin-Copolymeren entwickelt und findet in dieser Industrie vielfach Einsatz. „In der Optik sorgt die Herstellung immer kleinerer Lichtquellen für immer höhere Energiedichten und macht die Herstellung feiner Linsenstrukturen in chemisch und thermisch hochstabilem Glas nötig“, erklärt Kastner die Motivation von Engel, sich mit dem Werkstoff Glas zu beschäftigen. Darüber hinaus biete das Glasspritzgießen für Sensorikanwendungen etwa im Automobil sowie im Bereich der Mikrofluidik, unter anderem für Lab-on-a-Chip-Anwendungen, viel Potenzial, höchste Abformpräzision mit einer hohen Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit zu vereinen.

Engel Austria GmbH  

https://www.engelglobal.com

Spritzgießen, Entbindern, Sintern – ein nachhaltiger Weg zu hochwertigen Glasbauteilen in optischer Qualität.

Der Kooperationsvertrag legt die Basis für die weitere Entwicklung des Glasspritzgießens. Im Bild (v.l.): Rudolf Ehrenweber, Verkaufsleiter Teletronics Engel, Frederik Kotz-Helmer, CSO, und Dorothea Helmer, CEO Glassomer, und Clemens Kastner, Produktmanager Engel.

2023-02-07 Produkt_Engel_Glassomer

Engel und Glassomer entwickeln Glasspritzgießen zur Serienreife

ausgabe 09/2023

ausgabe 08/2023

ausgabe 07/2023

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