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Mehrkomponentenspritzgießen

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Das Mehrkomponentenspritzgießen ist ein Fertigungsverfahren in der Kunststofftechnik, das dann eingesetzt wird, wenn Spritzgussteile aus zwei oder mehreren Kunststoffen bestehen sollen. Dies ist zum Beispiel dann der Fall, wenn sich die verwendeten Kunststoffe ausschließlich farblich voneinander unterscheiden, etwa zur Erzielung eines bestimmten Designs. Bei diesem Verfahren lassen sich jedoch auch völlig unterschiedliche Werkstoffe miteinander kombinieren. Daraus folgt, dass sich deren Eigenschaften gezielt miteinander kombinieren lassen.

Der Begriff Mehrkomponentenspritzgießen umfasst verschiedene Verfahren. Nachfolgend sind zwei dieser Verfahren beschrieben. Bei Ihnen werden jeweils mindestens zwei verschiedene Schmelzen miteinander kombiniert:

  1. Mehrkomponentenspritzgießen im Overmolding-Verfahren und im
  2. Sandwichmolding-Verfahren

Die folgende Übersicht zeigt weitere Unterscheidungen beim Mehrkomponenten-Spritzgießen.

 Verfahren - Mehrkomponenten-Spritzguss
weitere Differenzierung beim Mehrkomponenten-Spritzguss

Mehrkomponentenspritzgießen im Overmolding-Verfahren

Die Übersetzung dieses Verfahrens bedeutet etwa so viel wie "überspritzen". Dies stellt auch bereits den Kern des Fertigungsverfahrens dar. Denn hierbei erfolgt das Überspritzen eines zuvor gefertigten Spritzgussteils mit einer zweiten Schmelze während eines nachfolgenden Verfahrensschrittes. Abhängig von den ausgewählten Kunststoffen lassen sich mithilfe dieses Verfahrens unter anderem die folgenden Produktgruppen herstellen:

  • Mehrfarbige Spritzlinge bestehend aus unterschiedlich farbigen Kunststoffen bei gleicher Werkstoffbasis. (wie etwa Verschlusskappen für Kosmetik-Produkte oder mehrfarbige Telefontasten, welche mit zu hinterleuchtenden Symbolen ausgestattet sind)
  • Gelenkverbindungen, die beweglich sind und aus unterschiedlichen Kunststoffen bestehen (wie zum Beispiel die Arme von Puppen, Scharniere und Ähnliches)
  • Sogenannte Hart-Weich Verbindungen. Sie bestehen in der Regel aus harten Kunststoffen, die mit einer Schicht elastischem Material versehen werden. (etwa Stecker mit eingespritzter Dichtung oder Transportrollen mit schallgedämpfter Lauffläche.)
 Aufbau Mehrkomponenten-Spritzgießmaschine
Aufbau einer Mehrkomponenten-Spritzgießmaschine

Das Overmolding-Verfahren kann nur mit speziellen Werkzeugen und Maschinen erfolgen. Die Maschinen müssen mit mindestens zwei unabhängig voneinander steuerbaren Spritzaggregaten ausgestattet sein. Oft sind diese bereits für einen entsprechenden Anwendungsfall konstruiert, was auch für die dazugehörige Steuerung gilt.

 

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Mehrkomponentenspritzgießen im Sandwichmolding-Verfahren

Beim Overmolding-Verfahren werden zwei Thermoplaste gegeneinander oder übereinander gespritzt. Anders ist die Sachlage beim Sandwichmolding-Verfahren. Bei dieser Art des Mehrkomponentenspritzgießen bildet sich über dem Querschnitt des Spritzgussteils eine gleichmäßige Struktur. Sie besteht jeweils aus einer außenliegenden Haut und einer dazwischen liegenden Kern-Komponente. Die einzelnen Komponenten werden direkt aufeinander folgend in die Spritzgussform (die Kavität) gespritzt. Dabei bildet die zuletzt eingespritzte Schmelze den Kern bzw. das Innere des fertigen Spritzgussteils. Grund hierfür ist das sogenannte Phänomen des Quellflusses.

 Ablauf & Funktionsweise Mehrkomponenten-Spritzgießen
Ablauf und Anlagen-Aufbau beim Mehrkomponenten-Spritzgießen im Sandwich-Verfahren

Somit sind der Quellfluss sowie die laminare Strömung entscheidend für Mehrkomponenten-Spritzgießen im Sandwichmolding-Verfahren. Hierzu stelle man sich Folgendes vor: Zwei unterschiedlich farbige Schmelzen sind in einem Zylinder hintereinander geschichtet. Nun werden sie mittels eines Kolbens in einen zweiten Zylinder gepresst. Dabei würde ein Sandwichaufbau erzeugt. Verantwortlich dafür ist die Wandhaftung der Kunststoffschmelze. Durch das Einfrieren der Kunststoffschmelze an der kalten Werkzeugwand wird der beschriebene Effekt noch zusätzlich verstärkt.

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