Merken Verarbeitung von Thermoplasten - Spritzgießen

Mehrkomponentenspritzgießen

Unter dem Begriff Mehrkomponentenspritzgießen werden unterschiedliche Verfahren zusammengefasst. Im Folgenden werden zwei Verfahrenstechniken behandelt, die jeweils mit mindestens zwei verschiedenen Schmelzen arbeiten:

• das Overmolding-Verfahren und
• das Sandwichmolding-Verfahren.

Overmolding-Verfahren

Overmolding lässt sich mit „Überspritzen“ übersetzen und das ist auch schon die Beschreibung des Verfahrens. Ein zuvor gefertigtes Spritzgussteil (Vorspritzling) wird in einem nachfolgenden Verfahrensschritt mit einer zweiten Schmelze überspritzt. Je nach Wahl der Kunststoffe kann man mit diesem Verfahren Teile der folgenden Produktgruppen (Bild 1) herstellen:

• mehrfarbige Spritzlinge aus gleichen, unterschiedlich farbigen Kunststoffen (Telefontasten, Schaltertasten mit zu hinterleuchtenden Symbolen, Kosmetik-Verschlusskappen etc.),
• bewegliche Gelenkverbindungen aus unterschiedlichen Kunststoffen (Luftausströmer, Scharniere, Puppen mit beweglichen Armen etc.),
• Hart-weich-Verbindungen aus harten Grundkunststoffen, auf die ein elastisches Material (TPE) aufgespritzt wird (Steckergehäuse mit eingespritzter Dichtung, Laufrollen mit geräuschgedämpfter Lauffläche etc.).

Bild 1: Beispiele für Overmolding (Bildquelle: Ferromatik Milacron GmbH)

Für das Overmolding-Verfahren sind spezielle Werkzeuge und Maschinen notwendig. Die Maschinen haben mindestens zwei unabhängig voneinander steuerbare Spritzaggregate und sind oft in ihrer Bauart speziell auf einen entsprechenden Anwendungsfall konstruiert. Das gilt auch für die erforderliche Steuerung.

Sandwichmolding-Verfahren

Während beim Overmolding-Verfahren zwei Materialien über- bzw. gegeneinandergespritzt werden, bildet sich beim Sandwichmolding-Verfahren über dem Querschnitt des Spritzgussteils eine gleichmäßige Struktur aus jeweils außenliegender Haut und dazwischen liegender Kernkomponente aus. Die jeweiligen Komponenten werden direkt nacheinander in die Kavität eingespritzt, wobei die zuletzt eingespritzte Schmelze den Kern (das Innere) des Spritzgussteils bildet. Die Ursache für dieses Phänomen ist der Quellfluss.

Die Vorgänge des Quellflusses und der laminaren Strömung sind entscheidend für das Sandwichspritzgießen. Stellt man sich vor, man hätte zwei unterschiedlich farbige Schmelzen in einem Spritzzylinder hintereinander geschichtet, und würde man nun mit einem Kolben diese Schmelzen in einen zweiten Zylinder drücken, dann würde man einen Sandwichaufbau erzeugen (Bild 2). Die Ursache ist Wandhaftung der Kunststoffschmelze; dieser Effekt wird durch das Einfrieren der Kunststoffschmelze an der kalten Werkzeugwand verstärkt.

Bild 2: Schematische Darstellung des Sandwichspritzgießens