Die besten Multi -Material -Injektionsformlösungen für Kunststoffprodukte

Je nach Art der Bewegung lassen sich die verschiedenen Formteile wie folgt unterteilen:

1. Mehrkomponenten-Spritzgießen mit Rotationsplatte

2. Indexplatten-Mehrkomponenten-Spritzgießen

3. Mehrkomponenten-Spritzgießen mit Kern-Kippfunktion

Die Rotationsplatten-MSM-Form ist die einfachste und gebräuchlichste MSM-Kategorie. Die Abbildung unten zeigt ein vereinfachtes Schema einer Rotationsplatten-MSM-Form.

Das zentrale Formelement ist die rotierende Aufspannplatte auf der linken Seite der Abbildung. Die Kernplatte enthält zwei identische Kerne, die spiegelbildlich zur Mittellinie der Aufspannplatte angeordnet sind und mit der Rotationsachse übereinstimmen. Die mit der festen Aufspannplatte verbundene Kavitätenplatte enthält zwei Kavitäten mit unterschiedlichen Geometrien. Im Wesentlichen vollzieht die rotierende Aufspannplatte in jedem Zyklus den Wechsel der Spritzgussteile. Dadurch entfällt das manuelle Umschalten.

Die Abbildung zeigt einen Drehplattenformprozess, der wie folgt beschrieben wird:

(1) Zunächst muss geprüft werden, ob die Form einen stabilen Zustand erreicht hat und ob sie in der Lage ist, vollständige Kunststoffteile herzustellen. Es muss sichergestellt werden, dass die Form ein vollständiges Kunststoffteil produzieren kann.

(2) Zunächst wird das Kunststoffteil A in der Kavität A vorgefertigt und dient als Halbfertigprodukt. Der Drehtisch wird um 180 Grad gedreht. Das Kunststoffteil A gelangt in die Kavität B. Siehe Abbildung (a).

(3) Die Kavitäten A und B werden gleichzeitig spritzgegossen, wobei das fertige Kunststoffteil A und das fertige Kunststoffteil AB entstehen. Wie in Abbildung (b) dargestellt.

(4) Die Form wird geöffnet und das Kunststoffteil AB ausgeworfen. Der Drehtisch wird um 180 Grad gedreht. Schleife von (3) nach (4).

Hier werden nur Zweikomponenten-Formen gezeigt, die jedoch tatsächlich für mehr Materialien geeignet sind. Drei- und Vierkavitäten-Spritzgießmaschinen können auch zur Verarbeitung von drei oder vier Materialien eingesetzt werden.

Die Drehplatte kann je nach Materialmenge um 90°, 120° oder 180° gedreht werden.

Der Nachteil besteht darin, dass eine spezielle Formmaschine benötigt wird, um die erforderliche Rotation auf der Kernseite zu gewährleisten. Dies kann die Kosten der Form erheblich erhöhen.

Die Indexierplatten-MSM ähnelt der Drehplatten-MSM, bietet jedoch zusätzliche Funktionen: Die Drehplatte kann nun aus der Kernhälfte zurückgezogen werden. Darüber hinaus weisen die Kavitäten und Kerne jeder Stufe unterschiedliche Geometrien auf. Die Indexierung ermöglicht das Umschalten zwischen verschiedenen Kern-/Kavitätensätzen. Die Abbildung unten zeigt eine vereinfachte schematische Darstellung der Indexierplatten-MSM-Form.

(1) Zunächst muss geprüft werden, ob die Form einen stabilen Zustand erreicht hat und in der Lage ist, vollständige Kunststoffteile herzustellen. Stellen Sie sicher, dass die Form ein vollständiges Kunststoffteil produzieren kann. Schließen Sie die Form und ziehen Sie die Teilplatte zurück (siehe Abbildung (a)). Das Kunststoffteil A ist in der Kavität A bereits fertiggestellt und stellt ein Halbfertigprodukt dar. Beim Zurückfahren der Teilplatte gelangt das Kunststoffteil A in die Kavität B.

(2) Die Materialien A und B werden gleichzeitig in ihre jeweiligen Kavitäten eingespritzt und abkühlen gelassen. Dadurch entsteht in Kavität B ein vollständiges Kunststoffbauteil AB, wodurch in Kavität A ein Kunststoffbauteil A entsteht (wie in (b) der Abbildung dargestellt).

(3) Die Form öffnet sich und die Indextafel springt heraus (wie in Abbildung (c) gezeigt).

(4) Anschließend wird das komplette Bauteil AB ausgeworfen (siehe Abbildung (d)). Ein Querschnitt der kompletten Baugruppe AB ist in Abbildung (f) dargestellt.

(5) Die Teilscheibe wird um 180° gedreht, auf den Kern zurückgezogen und die Form geschlossen (wie in Abbildung (e) dargestellt). Wiederholter Zyklus.

Die Indexierplatten-MSM ist komplexer als die Drehplatten-MSM und erfordert ein aufwendigeres Werkzeug. Diese Komplexität erhöht zwar die Werkzeugkosten und den Zeitaufwand, ermöglicht aber die Herstellung komplexerer Kunststoffteile.

Das Kernkippverfahren im MSM-Verfahren ist am einfachsten, da Kern und Kavität der Form nicht bewegt werden müssen. Im Gegensatz dazu wird die Geometrie der Formkavität durch Verschieben des Schiebers verändert.

(1) Material A wird in den Hohlraum eingespritzt, sodass sich der Schieber in der vollständig ausgefahrenen Position befindet (in diesem Beispiel ganz rechts, Abbildung (a)).

(2) Zurückziehen des Schiebers, um einen neuen Teil des Hohlraums freizulegen (in diesem Beispiel die linke Seite, Abbildung (b)).

(3) Material B wird durch ein separates Einlassventil (nicht dargestellt) in den umgestalteten Hohlraum eingespritzt, und der verbleibende Spalt wird durch Verschieben des Schiebers aufgefüllt (Abb. (c)).

(4) Das Kunststoffteil (Abb. (d)) härtet aus und wird aus der Form ausgeworfen.

(5) Nacheinander zirkuliert von (1) bis (4).

Das Hinzufügen eines Schiebers zur Form erhöht zwar die Werkzeugkosten, ist aber immer noch deutlich günstiger als das Drehen der Formplatte oder das Einstellen einer Teilplatte. Leider lassen sich damit keine komplexen Kunststoffteile herstellen.

Das Umspritzen ist eine Formgebungsvariante. Dabei werden bestehende Bauteile durch Spritzgießen von flüssigem Harz mit zusätzlichen Formen und Strukturschichten versehen. Das erste Material (manchmal auch als Substrat bezeichnet) wird während des Herstellungsprozesses teilweise oder vollständig vom nachfolgenden Material (Umspritzmaterial) umhüllt.

Als Substrat kann alles Mögliche dienen. Beispiele hierfür sind bearbeitete Metallteile, gegossene Kunststoffteile und sogar bereits vorhandene Produkte wie Gewindeeinsätze, Schrauben oder elektrische Steckverbinder.

In gewisser Hinsicht umfasst das Umspritzen auch das Einlegeverfahren und das zweistufige Spritzgießen.

Beim Umspritzen können beliebige zwei Materialien kombiniert werden. Allerdings müssen Kompatibilitätsprobleme zwischen den beiden Materialien beachtet werden.

Kunststoff, Kunststoff: eine Kombination aus Kunststoffen unterschiedlicher Materialien und Farben. Tatsächlich ähnelt es dem 2K-Spritzgießen.

Kunststoff-Gummi: eine Kombination aus Hartplastik und Weichgummi/TPE. Es verfügt üblicherweise über eine griffige Oberfläche für Hartplastikteile. Metalle und Gummi können dies ebenfalls leisten.

Metall-Kunststoff: Reduziert den Nachbearbeitungsaufwand durch einstufiges Formverfahren. Eliminiert Montagezeit.

Auf einer Spritzgießmaschine wird ein Teil des Materials geformt, anschließend wird dieses Teil als Einsatz in eine andere Form gelegt. Dann wird ein zweites Material eingespritzt.

Tatsächlich ähneln sich das 2-Schritt-Spritzgießen und das 2K-Spritzgießen. Der Unterschied besteht darin, dass für das 2-Schritt-Spritzgießen keine spezielle Spritzgießmaschine benötigt wird. Es kann mit einer Standard-Spritzgießmaschine durchgeführt werden. Allerdings werden zwei verschiedene Werkzeugsätze benötigt.

Im Vergleich zum 2K-Spritzgießen weisen die Kunststoffteile eine hohe Fehlerrate und hohe Werkzeugkosten auf. Das 2K-Spritzgießen hingegen bietet ein hohes Maß an Flexibilität. Ein Substratwerkzeug kann mit verschiedenen Beschichtungsmaterialien kombiniert werden, um unterschiedliche Produkttypen zu realisieren.

Beim Einlegen eines Einsatzes wird ein Einsatz in eine Spritzgussform eingelegt und das Teil anschließend spritzgegossen. Der Einsatz besteht üblicherweise aus Metall. Durch das Einlegen eines Einsatzes lassen sich die mechanischen Eigenschaften von Kunststoffteilen verbessern. Dies vermeidet eine nachträgliche Montage und reduziert die Kosten.

Ein typisches Anwendungsgebiet des Einlegeverfahrens ist das Einbringen eines oder mehrerer Gewindeeinsätze aus Metall in ein Kunststoffteil. Beispielsweise können Gewinde in Kunststoffteilen bei wiederholter Verwendung verschleißen, was zum Ausfall des Bauteils führen kann. Metalleinsätze tragen dazu bei, die Eigenschaften des Kunststoffs zu verbessern und eine zuverlässige Befestigung bei der Wiederverwendung von Teilen zu gewährleisten.

Diese Kombination aus Kunststoff und Metall ermöglicht es dem Konstrukteur, das Gewicht des Kunststoffs und die Festigkeit des Metalls optimal zu nutzen. Das Einlegeverfahren kann auch als Gehäuse für elektronische Bauteile eingesetzt werden, um deren Leistungsfähigkeit zu verbessern. Klicken Sie hier, um mehr über LPM zu erfahren.

Auch bekannt als Co-Injektionsspritzen. Mehrkomponenten-Spritzgießen beschreibt das gleichzeitige Einspritzen mehrerer viskoser Materialien. Anstatt ein Material als zusätzliche Schicht über einem anderen zu verwenden.

Diese fortschrittliche Formgebungstechnologie ist seit Jahrzehnten im Einsatz. Sie erzielte frühzeitig Erfolge in professionellen Anwendungen wie Ketchupbehältern, Bierflaschen für Stadien und medizinischen Ampullen. Durch die Modernisierung der Fertigungsprozesse kann sie noch bessere Ergebnisse erzielen.

1. Kosten senken durch Verwendung günstigerer Füllmaterialien als unsichtbarer Kern des Produkts

2. Verändern Sie die Dichte und Elastizität des Produkts so, dass es in Wasser schwimmt oder Stöße absorbiert.

Trotz dieser Vorteile erfordert die Co-Injektion Maschinen, die teurer und wartungsintensiver sind als herkömmliche Einzel-Injektionsmaschinen. Zudem stößt das Co-Injektionsverfahren bei komplexen Geometrien an seine Grenzen.

Mehrkomponenten-Spritzgießen eröffnet Ihnen mehr Gestaltungsmöglichkeiten. Möchten Sie die Optik Ihrer Kunststoffteile verbessern, beispielsweise durch Schichtung? Dann ist Mehrkomponenten-Spritzgießen eine Option. Wollen Sie Ihr Produkt leichter gestalten? Dann ist Co-Injektionsspritzgießen vielleicht das Richtige für Sie. Wünschen Sie sich bessere mechanische Eigenschaften für Ihre Kunststoffteile? Dann ist Umspritzen eine Überlegung wert. Lassen Sie Ihrer Kreativität freien Lauf! Haben Sie noch keine optimale Lösung gefunden? Dann kontaktieren Sie uns!