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Spritzgießen 2K: Innen hart und außen weich

| Redakteur: Jürgen Schreier

Das Zwei-Komponenten-Spritzgießen ermöglicht es, Teile aus mehreren Kunststoffen in einem Prozess automatisiert zu fertigen. Einen Schritt weiter geht die Freeformer-Technik, die dafür keine Werkzeuge mehr benötigt.

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Die im 2K-Verfahren gefertigte Oberschale des Hörgerätes besteht aus einer anspruchsvollen Hart-Weich-Kombination.
Die im 2K-Verfahren gefertigte Oberschale des Hörgerätes besteht aus einer anspruchsvollen Hart-Weich-Kombination.
(Bild: Toolcraft)

Toolcraft kann alles, zumindest wenn es um das Spritzgießen und den Formenbau geht. Vom Design über die Materialauswahl bis zum fertigen, qualifizierten Produkt erstreckt sich die Kompetenz der MBFZ Toolcraft GmbH. Besondere Spezialität des Herstellers von Präzisionsteilen und -komponenten aus Georgensgmünd sind kleine und kleinste Spritzgussteile. Das überzeugte auch die Firma Unitron. Für den Hörgerätespezialisten fertigt Toolcraft jetzt Hörgeräte-Bauteile im Komponenten-Spritzgussverfahren.

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Die Anforderungen sind enorm, sowohl für Werkzeugbau und Fertigung wie für die Montage. Die Oberschale des Hörgerätes besteht aus einer anspruchsvollen Hart-Weich-Kombination. Als Hartkomponente kommt PA12 zum Einsatz, als Weichkomponente ein thermoplastisches Elastomer. Für die Baugruppe produziert Toolcraft zusätzlich das Batteriefach sowie den Push-Button. Dabei nimmt Unitron die gesamte Toolcraft-Prozesskette in Anspruch – von der Anpassung der 3D-Daten über Formenbau und Spritzguss bis hin zur Qualitätssicherung.

Prozesssicheres Werkzeug in 20 Tagen entwickelt

Folglich galt es nicht nur ein prozesssicheres Werkzeugs für die integrierte Fertigung der Teile zu entwickeln. Hinzu kamen kleinste Spaltmaße für kompromisslose Passgenauigkeit und wiederholgenaues Einspritzen für kleinste Schussgewichte. Zudem war eine perfekte Abstimmung der Hart- und Weichkomponenten notwendig. Und last but not least musste der Zulieferer auch in Sachen Zeitraster wahre Wunder vollbringen, schließlich war eine Bauzeit von 20 Wochen gefordert.

Der Konzeption der automatisierten Fertigung im Zwei-Komponenten-Spritzgießverfahren folgten der Bau eines 1+1-fach-Präzisionswerkzeugs sowie die Auslegung und Programmierung der 2K-Spritzgießmaschine. Zum Einsatz kam eine Arburg A470S 2, die über eine integrierte Qualitätssicherung mit einem Kamerasystem und einem Roboter verfügt, der Teile automatisch auf einem Förderband ablegt. Dabei vereinzelt er die Trays, sodass das Fachpersonal im Anschluss die Verpackung der Teile vornehmen kann.

Der Fertigungsablauf wurde in enger Zusammenarbeit zwischen dem Engineering-Team, dem Werkzeugbau und der Spritzgießfertigung bei Toolcraft sowie Arburg, dem Hersteller der Spritzgießmaschine, realisiert. Der Prozess läuft nach Aussagen von Thomas Lender, Leiter Spritzguss bei Toolcraft, stabil und mit sehr großen Stückzahlen.

Stanz-Biege-Teil wird mit zwei Kunststoffen umspritzt

Das 2K-Verfahren ist auch bei der Weiss Kunststoffverarbeitung in Illertissen ein wichtiges Thema bei der Herstellung eines Reifendruck-Kontrollsystems für die Alligator Ventilfabrik, Giengen. Das Sensorgehäuse wird im 2K-Verfahren gespritzt und integriert dabei auch die Sendeantenne, die die Messdaten per Funk weitergibt. Fertigungstechnisch ist das Ganze ganz und gar nicht „ohne“. Denn während der Reifenmontage und -demontage schützt einzig und allein das Gehäuse die Messelektronik.

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