Ultimative Anleitung zum Umspritzen

Beim Spritzgießen ist das Umspritzen eine vielseitige Spritzgießtechnik, die im Allgemeinen für die Herstellung von Teilen verwendet wird. Es ist eine der vielen Spritzgusstechniken, die heute in der Fertigungsindustrie eingesetzt werden.

Allerdings kann nicht jeder Spritzgießer als Overmolder arbeiten. Diese Technik erfordert eine umfassende Ausbildung, spezielle Ausrüstung und eine präzise Kontrolle der verschiedenen Variablen während des gesamten Produktionsprozesses. Denn schon die kleinsten Abweichungen können die Qualität der Produktion beeinträchtigen.

In dem Bestreben, unvorhergesehene Umstände im Produktionsprozess zu vermeiden, bietet dieser Leitfaden umfassende Informationen über Overmolding. Diese Informationen umfassen u. a. Vorteile, Arten von Umspritztechniken und Materialüberlegungen beim Umspritzen.

KAPITEL 1:
Overmolding Einführung

1.1 Was ist Overmolding?

Das Umspritzen ist eine Spritzgusstechnik, bei der ein einziges Teil aus zwei oder mehr Materialkombinationen hergestellt wird. Es handelt sich um die Herstellung eines zusammengesetzten Produkts in einem Verfahren, bei dem eine Materialschicht über eine andere Komponente gegossen wird.

Dazu wird das Basisbauteil in die Spritzgussform eingelegt, und die heißen Spritzgussmaterialien füllen den Bereich um das eingelegte Teil. Diese Technik wird im Allgemeinen als Zweikomponenten- oder Zweifach-Spritzgießen bezeichnet. Dieses Verfahren kann chemisch oder mechanisch durchgeführt werden.

Damit ein Verbraucher beispielsweise eine Schraube effektiv drehen kann, wird ein T-Griff an der Schraube benötigt. Der T-Griff kann dann entweder chemisch oder mechanisch in den Schraubenkopf eingearbeitet werden.

Beim chemischen Befestigungsverfahren wird das Ausgangsteil vor dem Hinzufügen der Umspritzungsmaterialien mit Klebstoffen beschichtet. Bei der mechanischen Befestigung wird das Ausgangsteil entweder eingekerbt oder durch Vertiefungen oder Vorsprünge leicht verändert, damit die Umspritzungsmaterialien besser befestigt werden können.

Kostenlose Tipps: Das Trägermaterial und die Umspritzungsmaterialien sollten mechanisch ineinander greifen. Dadurch verbinden sich die beiden Materialien nicht nur chemisch, sondern werden auch physisch zusammengehalten.

1.2 Vorteile des Overmolding?

Wenn wir an Spritzguss denken, denken wir vor allem an die vielfältigen ästhetischen Vorteile, die er bietet. Die Vorteile beschränken sich jedoch nicht auf die Ästhetik, sondern sind vielfältig.

Die Verwendung von Overmolding ist in mehrfacher Hinsicht vorteilhaft, unter anderem:

• Verbesserte Produktleistung
• Reduzierte Produktionskosten
• Verbesserte Attraktivität der Regale
• Reduziert menschliche Fehler
• Langlebigkeit & Zähigkeit
• Vereinfachter Prozessablauf
• Verbesserte Benutzerergonomie und -erfahrung
• Flexibilität bei der Gestaltung
• Schnelles automatisiertes Verfahren
• IP-Bewertung erhöhen
• Verzicht auf Mast- und Klebemittel

Verbesserte Produktleistung

Einer der Hauptgründe für die Entwicklung und Herstellung eines Produkts oder von Teilen mit Hilfe der Umspritztechnik ist die bessere Produktleistung. TPE ist zum Beispiel ein ideales Material für die Herstellung eines weichen, rutschfesten Griffs für eine Vielzahl von Produkten. Der Grund dafür ist, dass das taktile Empfinden für die Bequemlichkeit bei der Verwendung dieser Produkte eine Rolle spielt, beispielsweise bei medizinischen Produkten wie chirurgischen Instrumenten.

Reduzierte Produktionskosten

Das Umspritzen ist vielseitig und bringt auf verschiedene Weise einen Mehrwert, z. B. durch die Senkung der Produktionskosten. Die Frage ist, wie das Umspritzen die Produktionskosten senkt?

Die Umspritztechnik trägt zur Kostensenkung bei, da sie die Anzahl der an der Produktion beteiligten Fertigungsschritte verringert. Dies zeigt sich durch den Wegfall des Spritzgießens und der Montage eines Bauteils wie Stoßstangen und Dichtungen. Eine weitere Möglichkeit ist der Wegfall einiger sekundärer Arbeitsgänge wie Lackieren, Grundieren und Beschichten. Auch die Arbeitskosten werden in diesem Prozess reduziert.

Verbesserte Attraktivität der Regale

Das Umspritzen ist dafür bekannt, dass es dazu beiträgt, dass sich ein Produkt im Verkaufsregal von der Konkurrenz abhebt. Das liegt daran, dass damit eine optisch ansprechende Oberfläche für verschiedene Produkte geschaffen werden kann. So kann zum Beispiel TPE verwendet werden, das in einer Vielzahl von Farben erhältlich ist. Es kann auch für verschiedene Oberflächenbehandlungen eingesetzt werden.

Darüber hinaus hebt das Umspritzen Produkte von anderen ab, da Firmenlogos, Botschaften oder Bedienungsanleitungen auf kundenspezifische oder gemusterte Substrate gespritzt werden können.

Reduziert menschliche Fehler

Das Umspritzverfahren ermöglicht es auch, menschliche Fehler in der Produktion auf ein Minimum zu reduzieren. Das liegt daran, dass erfolgreiche Umspritztechniken eine enorme Präzision bei der Herstellung erfordern. Damit soll sichergestellt werden, dass zwischen den beiden Materialien kein Spalt entsteht, wenn sie zu einem einheitlichen Körper zusammengefügt werden.

Diese spezielle Technik lässt keinen Raum für Fehler. Denn jede Fehlausrichtung kann zu einem schlecht geformten Produkt oder zu Spannungen führen, die Brüche verursachen können.

Langlebigkeit & Zähigkeit

Ein weiterer Vorteil der Overmolding-Technik ist die Widerstandsfähigkeit der Produkte. Produkte, die im Overmolding-Verfahren hergestellt werden, sind stoßfest, wasser- und luftdicht. Die Verwendung von LSR als Overmolding-Material verleiht dem Endprodukt zum Beispiel beeindruckende Eigenschaften.

Zu diesen Eigenschaften gehören unter anderem Steifigkeit, Zähigkeit, geringes Gewicht und chemische Beständigkeit. Das Umspritzen wird für Produkte wie Messer, Zahnbürsten, Mobiltelefone, Taschenlampen und vieles mehr verwendet.

Beeindruckendes Texturgefühl

Ein weiterer beeindruckender Vorteil von Teilen, die durch Umspritzen hergestellt werden, ist die Haptik. Diese Texturen reichen von weich bis fest und können auch nach den Wünschen und Bedürfnissen des Kunden hergestellt werden. Das Umspritzen ermöglicht es auch, Produkte gegen Stromschläge zu isolieren, und scharfe Kanten und Ecken von Produkten können eliminiert und minimiert werden.

Vereinfachter Prozessablauf

Produkte, die mit Hilfe des Umspritzens hergestellt werden, können auch mit anderen Methoden hergestellt werden. Der Unterschied besteht darin, dass das Umspritzen die Herstellung in etwa zwei Arbeitsgängen ermöglicht. Dadurch hat sich der Prozessablauf im Vergleich zu anderen Produktionstechniken vereinfacht.

Verbesserte Benutzerergonomie und -erfahrung

Im Produktionsprozess entstehen durch das Umspritzen Produkte mit mehreren Farben, die faszinieren und Anziehungskraft ausüben. Außerdem bietet es Soft-Touch, bessere Griffigkeit und viele weitere Merkmale, die das Erlebnis und die Ergonomie für den Endverbraucher verbessern.

Flexibilität bei der Gestaltung

Ein weiterer Vorteil des Umspritzens ist seine Flexibilität im Design. Sie kann in Situationen eingesetzt werden, in denen es um komplexe Montagekonstruktionen geht. Anstatt mehrere Teile zusammenzusetzen, können die Umspritztechniken dazu beitragen, ein einziges Teil zu schaffen, das alle diese Merkmale gleichzeitig aufweist. Ein Beispiel dafür ist die Herstellung von Autoteilen wie Autoscheinwerfern, Armaturenbrettern und vielen anderen.

Schnelles automatisiertes Verfahren

Mit Hilfe des Überspritzens wird der Überspritzungsprozess einfach und automatisiert. Er ermöglicht es den Spritzgießern in der Industrie, zwei Verbindungen viel schneller zu umspritzen als alternative Verbindungsschutzmethoden, die angewendet werden können.

Die Maschinen automatisieren den Umspritzvorgang, ohne dass menschliche Arbeitskräfte eingreifen müssen. Dies hat zur Folge, dass die Arbeitskosten gesenkt werden, was zu einem schnellen Durchlauf und einer höheren Produktion führt.

IP-Bewertung erhöhen

Der Prozess des Umspritzens hilft, eine materielle Verbindung um den Draht/das Kabel herum herzustellen, PCBsund Steckverbinder, die wasserdicht abschließen. Dies trägt dazu bei, die elektrischen Komponenten vor Staub, Schmutz und Ablagerungen zu schützen. Infolgedessen kann die umspritzte elektrische Baugruppe die Normen IP67, IP68 und IP69K erfüllen.

Beseitigung von Befestigungselementen und Klebstoff

Beim Umspritzen werden zwei oder mehr Bauteile in einem einzigen oder mehreren Spritzgießvorgängen zusammengefügt. Durch das Umspritzen ist es möglich geworden, die Verwendung von Verbindungselementen wie Schrauben oder Klebstoffen zur Verbindung der Teile zu vermeiden.

1.3 Wann wird das Umspritzen eingesetzt?

Bei der Verwendung von Overmolding gibt es viele einzigartige Anforderungen, die bei der Konstruktion von Teilen berücksichtigt werden müssen. Ein Beispiel ist die Wandstärke des Substrats, die bestimmt, wie gut es das freie Fließen der umspritzten Materialien ermöglicht.

Der Fluss des Overmold-Materials kann nach innen, auf das Material oder um das Material herum erfolgen. Dies bedeutet, dass die Wandstärke sowohl des Substrats als auch des Overmold-Materials gleichmäßig und konsistent sein muss. Dies trägt dazu bei, Verformungen, unvollständige Füllungen und eine Zunahme von Graten, die aufgrund von Temperaturunterschieden entstehen können, zu verringern.

Eine weitere Situation, in der Hersteller auf das Umspritzen zurückgreifen, ist die, wenn eine große Anzahl von Teilen benötigt wird. Dies ist der Fall, wenn identische Teile mit hoher Geschwindigkeit hergestellt werden müssen. Das Umspritzen wird auch deshalb eingesetzt, weil es dazu beiträgt, die Produktionskosten zu minimieren, vor allem, wenn eine große Produktion erforderlich ist.

1.4 Anwendungen für das Overmolding

Die Verwendung von Umspritzungen ist in einer Vielzahl von Fertigungsindustrien beliebt, von Konsumgütern bis hin zu medizinischen Geräten. Während das Umspritzen auf den ersten Blick die Ästhetik mancher Produkte zu verbessern scheint, ist die Verwendung des Umspritzens für den kritischen Einsatz in hochtechnischen und stark regulierten Produkten äußerst wichtig. Es gibt eine Vielzahl von Anwendungen, darunter:

• Chirurgische Geräte und Instrumente
• AED-Einheiten
• Elektrische Anwendungen
• Navigations- und Kommunikationsgeräte
• Auto
• Körperpflege - Zahnbürsten, Rasierapparate, Stifte, Sportgriffe, Kosmetika, Griffe, Knöpfe, Klappen,
• Elektro- und Handwerkzeuge - Griffe, Griffe, Lenkrollen
• Haushaltswaren & Spielzeug
• Garten- und Rasengeräte
• Sportliche Ausrüstung
• Geschäftsausstattung und vieles mehr.

Chirurgische Geräte und Instrumente

Das Umspritzen hat eine Vielzahl von Anwendungen in der Gesundheitsbranche, insbesondere bei der Herstellung von chirurgischen Geräten und Instrumenten. Die Griffe von chirurgischen Instrumenten, die von Chirurgen verwendet werden, werden im Overmolding-Verfahren hergestellt. Sie tragen dazu bei, dass die Griffe bequem und ergonomisch sind und eine optimale und korrekte Präzision bei Operationen ermöglichen.

Umgeformte Gegenstände wie tragbare Monitore und viele Gegenstände und OP-Suiten müssen steril sein. Außerdem müssen sie rauen Umgebungsbedingungen wie der Strahlung von Scans, scharfen Reinigungsmitteln und dem Autoklavieren standhalten können. Das Umspritzen ermöglicht es, all dies zu erreichen und gleichzeitig die medizinischen Anforderungen der FDA zu erfüllen.

AED-Einheiten

AED-Geräte, auch bekannt als automatisierte externe Defibrillatoren, sind lebensrettende tragbare Geräte und müssen vor Wetter, Stößen und anderen Faktoren geschützt werden. Die Verwendung einer umspritzten TPE-Schicht trägt dazu bei, das Gerät wasserdicht zu versiegeln, Stöße zu reduzieren und UV-Beständigkeit zu gewährleisten. Außerdem isoliert sie das Innere des Geräts vor Missbrauch, der in einer schnelllebigen Notfallumgebung auftreten kann.

Um die Einhaltung der FDA-Vorschriften für AEDs in den letzten Jahren zu gewährleisten, muss ein qualifizierter Spritzgießer mit Reinraumfähigkeiten und umfassender Erfahrung in der Kunststofftechnik eingesetzt werden.

Elektrische Anwendungen

In Situationen, in denen elektrische Komponenten den Witterungseinflüssen standhalten müssen, ist das TPE - ein Umspritzungsmaterial - ideal. Ein Beispiel dafür sind Steckdosenabdeckungen für den Außenbereich, die witterungsbeständig sein müssen, damit sie jahrelang unter ungünstigen Wetterbedingungen eingesetzt werden können. Verschiedene Umspritzungsmaterialien sind nützlich, um diese Funktionen zu erfüllen.

Die speziell hergestellte TPE-Dichtung kann sich ausdehnen, um eine Abdichtung zu gewährleisten. Dieser Prozess verhindert, dass Feuchtigkeit in direkten Kontakt mit elektrischen Anschlüssen kommt. Langfristig können so Stromschläge und Brände verhindert werden.

Navigations- und Kommunikationsgeräte

Funksprechgeräte und GPS-Geräte bieten dem Endnutzer einen beeindruckenden Komfort. Wenn diese Geräte jedoch für militärische Einsätze und Notfalleinsätze verwendet werden, ist ihre Zuverlässigkeit von entscheidender Bedeutung. Daher ist es wichtig, leichte tragbare Geräte für Rettungssanitäter oder Soldaten im Einsatz zu entwickeln. Dies gilt insbesondere für diejenigen, die durch ihre persönliche Schutzausrüstung belastet werden.

In diesem Fall ist die Auswahl des Materials von entscheidender Bedeutung, um das Gewicht zu minimieren und das empfindliche Innere des Geräts vor feinen Staubpartikeln, Regen, Stößen und vielem mehr zu schützen. Um all dies zu erreichen, wird das Umspritzen verwendet, weil es Zuverlässigkeit und Haltbarkeit bietet.

Automobilbranche

In der Automobilindustrie werden Kunststoffteile verwendet, die im Allgemeinen im Spritzgussverfahren hergestellt werden. Dabei wird ein erheblicher Teil des Außen- und Innendesigns von Autos hergestellt, z. B. Autoscheinwerfer, Armaturenbretter und vieles mehr. Der Einsatz des Spritzgussverfahrens hat die Automobilproduktion revolutioniert. Ohne diese Technologie wären das Gewicht, die Sicherheit, die Kosten und die Produktionsraten der heutigen Autos nicht zu erreichen.

1.5 Dinge, die man bei der Wahl des Umspritzens beachten sollte

Die Möglichkeiten, die das Umspritzen bietet, sind endlos. Es kann hinzugefügt werden, um die Oberfläche eines Produkts oder eines Teils zu verändern. Dies geschieht durch das Hinzufügen verschiedener Farben, Texturen, Funktionen und vielem mehr. Bevor Sie jedoch mit dem Umspritzen beginnen, sollten Sie einige wichtige Dinge für effektive und erfolgreiche Projekte beachten:

• Auswahl der Maschine
• Handhabung und Vorbereitung von Materialien
• Zustand des Umspritzprozesses

1.5.1 Auswahl der Maschine

Bei der Auswahl einer Spritzgießmaschine für das Umspritzen werden Maschinen mit hin- und hergehenden Schnecken empfohlen. Für eine bessere Kontrolle der Formparameter werden neuere computergesteuerte Maschinen gegenüber Mehrkavitätenwerkzeugen bevorzugt. Auch Maschinen mit programmierbaren Drücken und Einspritzgeschwindigkeiten tragen zu einer besseren Qualität der Teile bei.

Eine weitere bevorzugte Überspritzungsmaschine ist diejenige, die die Schussgröße nach Position steuert. Sie sind solchen Maschinen vorzuziehen, die den Prozessdruck und/oder die Zeit steuern.

1.5.2 Handhabung und Vorbereitung der Materialien

Ein weiterer Aspekt ist die Handhabung und Vorbereitung der Materialien für ein effektives Umspritzen. Zu berücksichtigen sind unter anderem folgende Punkte:

• Färbung
• Trocknen
• Spülung
• Nachschleifen

Färbung

Bevor mit dem Überformen begonnen wird, muss der Farbmasterbatch-Träger mit der gewählten Überformung kompatibel sein. Es ist zu beachten, dass eine hohe Konzentration von Wachsen im Farbkonzentrat die Haftung beeinträchtigen kann.

Die meisten PE-Träger wirken sich jedoch negativ auf die Haftung aus. Um dies zu vermeiden, muss die Empfehlung für den Farbträger in den einzelnen technischen Datenblättern strikt beachtet werden. Um eine leichtere Dispersion zu erreichen, muss das Farbkonzentrat eine etwas niedrigere Viskosität haben als das TPE-Grundmaterial.

Trocknen

Im Falle der Trocknung müssen die Formenbauer Trockenmittel- oder Vakuumtrockner in Betracht ziehen. Um auf der richtigen Seite zu sein, folgen Sie dem individuellen technischen Produktdatenblatt. Dies wird Ihnen die richtige Anleitung für ein erfolgreiches Projekt geben.

Spülung

Wenn die Presse für mehr als 10 Minuten stillsteht, muss sie vor der Wiederaufnahme der Produktion unbedingt gereinigt werden. Um Blinken zu vermeiden, sollte die Maschine mit einer Schussgröße neu gestartet werden, die allmählich auf die vorherige Einstellung erhöht wird.

Regrind

Auch wenn das Nachschleifen nicht allgemein üblich ist, muss man sich überlegen, ob das Produkt nachgeschliffen werden muss. Es wird bei etwa 20% der gesamten Overmolding-Produktion benötigt. Es wird verwendet, wenn während des Produktionsprozesses sauberer, unterklassiger TPE-Abfall anfällt. Es sollte beachtet werden, dass bei schwarzen Materialien ein höherer Anteil an Regenerat toleriert wird.

Bei einem Naturprodukt können klare oder hell gefärbte Verbindungen Verfärbungen oder Verunreinigungen aufweisen, wenn sie nicht ordnungsgemäß kontrolliert werden. Verwenden Sie nach Möglichkeit gleichbleibende Mahlgrade. Ein hoher Mahlgrad kann organische Pigmente ausbrennen, die zur Herstellung von gelben, blauen, grünen und roten Farben verwendet werden.

1.5.3 Bedingungen für das Umspritzverfahren

Beim Overmolding-Verfahren gibt es eine Reihe von Dingen zu beachten, die zu einem erfolgreichen Prozess beitragen. Wenn diese Faktoren nicht sorgfältig beachtet werden, kann sich dies negativ auf den Umspritzungsprozess auswirken. Zu den zu berücksichtigenden Faktoren gehören:

• Einspritzdruck und -geschwindigkeit (200 - 600 psi)
• Schmelztemperatur (siehe technisches Produktdatenblatt)
• Temperatur des Substrats (siehe technisches Datenblatt des Produkts)
• Formtemperatur (70-120oF sind typisch)
• Abkühlzeit (ca. 35-45 Minuten für jede 0,100 Zoll)

KAPITEL 2:
Verfahrenstechniken für das Umspritzen

2.1 Verfahrenstechniken des Umspritzens

Das Verfahren des Umspritzens ist in der Fertigungsindustrie weithin bekannt. In diesem Artikel werden wir die drei in der Industrie weit verbreiteten Umspritztechniken hervorheben. Sie umfassen:

• Formgebung aus mehreren Materialien
• Einsatzformteil
• Dreh- und Wechseltischfräsen

2.1.1 Formgebung mit mehreren Materialien

Das Mehrstoffspritzgießen wird auch als Two-Shot-Molding oder 2K-Molding bezeichnet. Bei diesem Verfahren bilden die umspritzten Teile eine Verbindung, die das Substrat in die Lage versetzt, schädlichen Umwelteinflüssen standzuhalten. Es umfasst zwei Sätze von Kavitäten, einschließlich Kavität 1 und Kavität 2. Die erste Kavität ermöglicht die Aushärtung des Substrats, während in der anderen Kavität die Umspritzmasse geformt wird.

Die mit dieser Technik hergestellten Produkte können im Spritzgussverfahren hergestellt werden und umgekehrt. Diese Technik hat jedoch den Vorteil, dass sie eine hervorragende Teilequalität, niedrige Kosten und eine geringe Zykluszeit aufweist. Die folgenden Optionen sind für das Multiple Material Molding verfügbar:

• Elastomer über Thermoplast-Substrat
• Thermoplast über Thermoplast-Substrat

Arbeitsschritte beim Spritzgießen mit mehreren Materialien

Schritt 1: Einspritzen von geschmolzenem Kunststoff in die Spritzgussform aus Fass A

Schritt 2: Die eingespritzte Kunststoffschmelze wird abgekühlt, anschließend werden der Kern und die Kavitäten getrennt.

Schritt 3: Das Spritzgießwerkzeug wird gedreht, um es auf den Einspritzzylinder B auszurichten.

Schritt 4: In diesem Schritt wird die Form geschlossen und der geschmolzene Kunststoff wird aus dem Fass B eingespritzt.

Schritt 5: Nach dem Abkühlen des Materials wird das Teil aus der Spritzgussform ausgestoßen.

2.1.2 Einlegeteile

Für das Einspritzgießen wird eine Einspritzgießmaschine verwendet. Die Werkzeuge für das Insert-Molding sind im Vergleich zu den Kosten für das Two-Shot- und Co-Injection-Molding weniger teuer.

Schritte beim Insert Molding

Schritt 1: Das Substrat wird in die Spritzgussform eingelegt und positioniert. Ein Beispiel ist eine Schraube, die einen "T"-Kopf benötigt. Die Schraube ohne "T"-Kopf wird in der Spritzgussform positioniert

Schritt 2: Die sekundären Materialien wie das Elastomer oder der Thermoplast werden in die Spritzgussform eingespritzt. Dies hilft, den für die Schraube benötigten "T"-Kopf zu formen.

Schritt 3: Das Teil wird abgekühlt und aus der Spritzgussform gespritzt.

2.1.3 Dreh- und Wechseltischfräsen

Bei dieser Art des Umspritzens wird ein Substrat geformt oder eingelegt. Das Substrat wird dann mit einer horizontalen Spritzeinheit oder einem Roboter in der ersten Position in die B-Kavität eingelegt. Der Tisch wird gedreht oder in die nächste Station geschoben.

In dieser Station wird das TPE mit einer vertikalen oder horizontalen Spritzeinheit eingespritzt. Auf dieser Ebene kann ein heißer Anguss oder ein Angusskanal an der Trennebene platziert werden. Bei der Rotationseinheit wird der Tisch mit der dritten Umdrehung zu einer "Entladestation" bewegt, wo das Zweikomponententeil ausgeworfen wird.

2.2 Auswahl des Überspritzungsprozesses

Wie in unserem Artikel erläutert, haben wir die 3 am häufigsten verwendeten Übergießmethoden vorgestellt. Für ein effektives und erfolgreiches Projekt hat jede dieser Methoden eine spezifische Anwendung. Jede Methode kann nicht für alle Umspritzungsprozesse verwendet werden. Daher müssen Entscheidungen getroffen werden, um das richtige Umspritzverfahren zu planen und auszuwählen. Dabei sind die folgenden Faktoren zu berücksichtigen:

• Ausgewählte Materialien
• Erforderliche Produktionsmengen
• Verfügbare Mittel für Werkzeugbau
• Kosten für lokalisierte Arbeit
• Verfügbare Methoden am Ort der Produktion

Überlegungen

• Wenn die Substrateinlage kein Thermoplast ist, empfiehlt sich die Insert-Molding-Technik.
• Bei geringem Produktionsvolumen empfiehlt sich das manuelle Einsetzen von Kunststoffen oder Metallen. Bei diesem Verfahren lassen sich die Kosten senken.
• Für höhere Produktionsmengen kann eine Pendelpresse verwendet werden. Wenn das Produktionsvolumen die Kosten rechtfertigt, ist eine robotergesteuerte Einlege- oder Drehtischmaschine empfehlenswert.
• Wenn das Produktionsvolumen hoch ist und der Arbeitsaufwand vor Ort hoch ist, können Zwei-Material-Formmethoden verwendet werden.
• Für ein höheres Produktionsvolumen mit der besten Produktästhetik ist das Heißkanalsystem mit einem Ventil und einem Anschnitt zu empfehlen.
• Es ist ratsam, zwei Materialformen zu verwenden, die zwischen den Formabschnitten pendeln oder rotieren können. Es ist erforderlich, dass der Elastomerüberzug sowohl auf der A- als auch auf der B-Seite der Materialform des Teils liegt.
• Wenn es darum geht, eine gleichmäßige Schicht auf einem Teil oder einer ganzen Seite eines einfachen Teils zu bilden, ist die Zweistoffform mit beweglichen Kernen ratsam.

KAPITEL 3:
Auswahl des Umspritzmaterials

3.1 Welche Materialien können beim Umspritzen verwendet werden?

In der nachstehenden Tabelle sind die Materialien, die für das Umspritzen verwendet werden können, und ihre jeweiligen Anwendungen aufgeführt.

3.2 Tipps zur Auswahl des Overmold-Materials

Bei der Auswahl der Materialien für das Umspritzen sind mehrere Faktoren zu berücksichtigen. Zu diesen Faktoren gehören:

• Anforderungen an das Haftvermögen
• Materialfluss-Verhalten
• Härte

3.2.1 Anforderungen an das Haftvermögen

Bei den Haftungsanforderungen müssen die Umgebung und die Anwendung des Endnutzers berücksichtigt werden. Allerdings haften nicht alle Overmold-Materialien auf allen Substraten gut. Es ist wichtig, die Kompatibilität des Overmold-Materials mit dem Substrat zu beachten. Faktoren wie Öl oder organische Chemikalien und Temperatur spielen eine Rolle bei der Auswahl der zu verwendenden Sorten. Für Anwendungen unter der Motorhaube von Kraftfahrzeugen, mikrowellensichere und spülmaschinenfeste Anwendungen sind spezielle Qualitäten von Overmold-Materialien erforderlich. Die Lebenserwartung der herzustellenden Produkte ist bei der Betrachtung der Haftungsanforderungen von großer Bedeutung. Die folgenden Faktoren beeinflussen die Haftung:

• Typ des Farbkonzentrats
• Prozessbedingungen (Druck, Kühlzeit, Schmelzetemperatur, Einspritzgeschwindigkeit)
• Entwurf von Formen und Teilen
• Feuchtigkeitsgehalt der Form und des Substrats
• Vorbereitung und Vorwärmung des Substrats
• Nachschleifstufe
• Substratsorte (mineralgefüllt, glasgefüllt, geschmiert, hitzestabilisiert)

3.2.2 Fließverhalten von Materialien

Überformungsmassen sollten auf ihre Viskosität untersucht werden. Der Viskositätsgrad einer Überformungsmasse kann von niedrig bis hoch variieren. Je niedriger, desto besser für die Wirksamkeit des Überspritzens. Bei einer hohen Schergeschwindigkeit bei der Verarbeitung werden das Ansprechverhalten und die Viskosität der Überformungsmasse verringert. Dies führt zu einem leichteren Fließverhalten und einer leichteren Füllung des dünnwandigen Abschnitts, wie es beim Overmolding üblich ist.

3.2.3 Härte

Die Härte der Overmolding-Masse ist ein weiterer wichtiger Faktor, der zu berücksichtigen ist. Bei Overmolding-Anwendungen liegt die Härte in der Regel zwischen 30 Shore A und 70 Shore A. Dieser Bereich bietet das beste Gleichgewicht zwischen Einrichtgeschwindigkeit, Fließeigenschaften, Haftung und ergonomischem Gefühl. Bei umspritzten Teilen hängt die scheinbare Härte oder das weiche Gefühl jedoch von der Dicke der Ummantelung ab. Beispiele hierfür sind ultrasofte Gele in der Shore-OO-Skala, TPE-Compounds mit einem breiten Härtebereich von 2 Shore A bis etwa 45 Shore D und viele andere.

KAPITEL 4:
Häufige Probleme beim Umspritzen und Lösungen

Das Umspritzen ist ein sensibler Prozess, bei dem das eine oder andere Problem auftreten kann. Zu den am häufigsten auftretenden Problemen beim Umspritzen gehören Abplatzungen an der Form, unvollständige Füllung der Form oder des Substrats, schlechte Haftung und vieles mehr. Nachfolgend finden Sie die häufigsten Beobachtungen beim Overmolding und ihre möglichen Lösungen.

Kurze Hosen

Kurzschlüsse können durch eine oder mehrere der folgenden Ursachen verursacht werden: unzureichendes Material, unzureichende Füllgeschwindigkeit, unzureichender Einspritzdruck, zu kalte Schmelze und schlechte Entlüftung. Um dies zu korrigieren, können die Schussgröße, der Einspritzdruck, die Einspritzgeschwindigkeit und die Schmelzetemperatur erhöht werden. Eine weitere Möglichkeit, dieses Problem zu lösen, besteht in der Verringerung der Schließkraft und der Nachentlüftung.

Blitzlicht auf dem Substrat oder Peripherieteil

Dies kann durch schlechten Sitz der Form, Schrumpfung des Trägermaterials, unzureichende Tonnage der Formmaschine und mangelhaftes Abschließen des Designs verursacht werden. Es kann durch Bläuen des Werkzeugs und Nachschneiden korrigiert werden, um eine vollständige Schließung zu erreichen. Auch eine Erhöhung der Tonnage und eine Verringerung des Einspritzdrucks können helfen, das Problem zu lösen.

Overmold bricht oder stößt durch hohles Substrat

Dies ist auf die hohe Einspritztemperatur, den Druck, die falsche Position des Anschnitts und das nicht richtig abgestützte Substrat zurückzuführen. Dies kann durch eine vollständige Unterstützung des Substrats behoben werden, die dazu beitragen kann, der hydraulischen Injektion zu widerstehen. Es kann auch durch die Verlegung des Anschnitts an die richtige Stelle und die Senkung des Einspritzdrucks und der Temperatur behoben werden.

Schlechte Qualität der Strickleinen

Ein weiterer Nachteil des Umspritzens ist die schlechte Qualität der Stricklinien. Dies wird durch niedrige Temperaturen oder Gaseinschlüsse zwischen den Polymerfronten verursacht. Dies kann durch die Verbesserung der Entlüftungsöffnungen und die Erhöhung der Einspritzgeschwindigkeit und der Schmelz-/Gießtemperatur korrigiert werden.

Schlechte Adhäsion

Eines der häufigsten Probleme beim Umspritzen ist die schlechte Haftung. Schlechte Haftung beim Umspritzen kann durch inkompatible Materialien, unzureichende Materialtemperatur und Verunreinigungen verursacht werden. Sie kann durch die Verwendung der richtigen Materialqualität und die Erhöhung der Prozess- und Formtemperatur behoben werden. Auch die Kompatibilität von Farbkonzentraten oder die Verwendung von Schmierstoffen sollte geprüft werden.

Uneinheitliche Farbe

Eine ungleichmäßige Farbe des produzierten Teils kann auf inkompatibles Farbkonzentrat, unzureichendes Schmelzen und Dispersion des Farbkonzentrats zurückgeführt werden. Dies kann durch Erhöhung der Temperatur in der hinteren Zone, der Schneckendrehzahl und des Gegendrucks behoben werden.

Einkleben des Teils in die "A"-Seite des Werkzeugs

Dies wird durch unzureichenden Luftzug, einen zu glänzenden und zu heißen "A"-Hohlraum, Vakuumbildung im "A"-Hohlraum und vieles mehr verursacht. Dies kann durch Erhöhung des Luftzugs, Sandstrahlen des Hohlraums, Luftablass und halbkühlen Betrieb von "A" behoben werden.

Verzogene Teile

Dies kann durch Schrumpfung nach dem Gießen verursacht werden. Um dieses Problem zu lösen, müssen die Form- und Spannungswerte sowohl für das Substrat als auch für das Elastomer gesenkt werden. Eine Erhöhung der Steifigkeit des Substrats durch Hinzufügen von Glas oder eine Erhöhung der Dicke oder der Rippen kann dieses Problem ebenfalls beheben.

Klebriges oder riechendes Elastomer

Klebriges oder riechendes Elastomer wird durch Materialabbau verursacht. Um dieses Problem zu überprüfen, sollten Sie die Verweilzeit des Materials kontrollieren und die Temperatur in den hinteren Bereichen nach Möglichkeit senken.

Oberflächenspülen

Dies wird dadurch verursacht, dass der Anschnitt zu früh abfriert, was zu einer ungleichmäßigen Ablösung von der Werkzeugoberfläche führt. Dies kann durch eine Erhöhung des Packungsdrucks/der Haltezeit und eine Senkung der Materialtemperatur behoben werden. Auch eine Vergrößerung der Anschnittgröße kann zur Lösung dieses Problems beitragen.

Abmessung außerhalb der Spezifikation

Dies ist auf den Verlust der Kontrolle über die Schrumpfung und unsachgemäß verpackte Teile zurückzuführen. Dies kann durch die Überprüfung des Nachdrucks (kein Abfall) und die Beibehaltung der Polsterung korrigiert werden. Auch eine Erhöhung der Kühlzeit und der Werkzeugabmessungen sollte ordnungsgemäß geprüft und umgesetzt werden.

Wasserstrahlen

Ein weiteres Problem, das beim Umspritzen auftreten kann, ist das Abspritzen, das durch verschiedene Aktivitäten verursacht werden kann. Die erste Ursache kann eine zu hohe Fließviskosität sein, die durch eine Erhöhung der Schmelzetemperatur korrigiert werden kann. Die zweite Ursache ist auf eine zu hohe Einspritzgeschwindigkeit zurückzuführen und kann durch eine Verlagerung des Angusses behoben werden, so dass die Schmelze beim Eintritt in die Kavität an der Wand auftrifft.

Falten, Fließspuren und Hinterfüllungen

Diese Probleme können durch eine zu niedrige Schmelztemperatur verursacht werden und lassen sich durch eine Erhöhung der Temperatur auf das optimale Niveau korrigieren. Sie können auch durch Unregelmäßigkeiten in der Oberflächenstruktur und ungleichmäßiges Feilen des Profils verursacht werden. Dies kann durch eine Verlagerung des Anschnitts zum Ausgleich des Flusses oder durch eine Verringerung des Angussdurchmessers sowie durch Hinzufügen einer Oberflächentextur zum Teiledesign und zu den Stahlwandkavitäten behoben werden. Eine weitere mögliche Ursache kann das Füllen von dünnen zu dicken Profilen sein, was durch eine Verlagerung des Anschnitts zu einem dicken Profil behoben werden kann.

Zusammenfassung

Das Umspritzen hat sich zu einer Spritzgießen Prozess und die Fortschritte bei den Werkstoffen im letzten Jahrzehnt. Dies kann dazu beitragen, neue technische und kreative Möglichkeiten für viele Branchen wie die Medizin- und Elektroindustrie und viele andere zu schaffen. Abgesehen von der weichen Haptik bietet das Umspritzen eine breite Palette von Möglichkeiten für die Gestaltung von Produkten mit zusätzlichen Funktionen, verbesserter Ästhetik, Markenidentifikation und höherem Wert. Außerdem können OEMs die wirtschaftlichen Vorteile von zwei oder mehr Materialien nutzen, indem sie unterschiedliche Eigenschaften in die geformten Komponenten einbauen.

Wir würden gerne mit Ihnen über das Umspritzen sprechen, unabhängig davon, ob Sie sich letztendlich für eine Zusammenarbeit mit uns entscheiden oder nicht. Rufen Sie uns an oder kommen Sie vorbei.