Werkzeug- und Formenbau Drei hybride Kunststoffprodukte aus einem Spritzgießwerkzeug

Autor / Redakteur: Volker Gogoll / Peter Königsreuther

Im modernen Fahrzeugbau tendiert das Geschäft in Richtung höherer Variantenvielfalt. Damit man aber nicht für jede einzelne Type eine eigenes Fertigungssystem braucht, sollte man auf pfiffige Spezialisten vertrauen. Hier ein Beispiel.

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Drei Kunststoffprodukte in nur einem Werkzeug spritzgießen? Wie das klappen kann, zeigen die Spezialisten von Mayweg Kunststoff-Technik mit einem ausgeklügelten Werkzeugsystem.
Drei Kunststoffprodukte in nur einem Werkzeug spritzgießen? Wie das klappen kann, zeigen die Spezialisten von Mayweg Kunststoff-Technik mit einem ausgeklügelten Werkzeugsystem.
(Bild: Mayweg)

Speziell wenn es um Neuwerkzeuge geht, sowie mit Blick auf die komplette Fertigungsumgebung, schlummern oft Optimierungspotenziale, die, so man sie auszuschöpfen versteht, Fertigungsprozesse verschlanken und Stückkosten senken können. Beim Kunststoffspezialisten Mayweg gehören Optimierungsbestrebungen zum täglich Brot. Ein Fakt, der So stellte das Entwicklungsprojekt für die Serienfertigung eines Gangwahlhebels für eine plattformbezogene Pkw-Serie - zu fertigen in Hybridbauweise - auf den ersten Blick keine große Aufgabe dar. Beschäftigt man sich näher mit den technischen Anforderungen des Auftraggebers, entpuppt sich das Funktionsbauteil zur einer großen Herausforderung.

Diese Hürden mussten genommen werden

Der Kern des konstruierten Gangwahlhebels muss zwingend aus einem Metallrohr bestehen, das die auftretende mechanische Belastung, erzeugt durch außergewöhnliche Bewegungen des Hebels, in den Schaltprozessen sicher abfängt. Der Clou dabei ist, dass es für die plattformbezogene Serie insgesamt drei funktionsidentische Varianten mit unterschiedlich langen Metallrohreinlegern gibt, die mit Kunststoff umspritzt werden müssen. Auch ist für die drei Varianten ein funktionales Kugelgelenk in den Gangwahlhebel integriert. In diesen hochkomplexen Bauteilen sind außerdem Rastnasen verbaut, die bei Betätigung Signale auslösen, um mit der Fahrzeugsteuerung zu kommunizieren. Und grundsätzlich mussten dabei die aktuell geltenden Sicherheitsbestimmungen für jedes Bauteil eingehalten werden.

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Nicht unerhebliche Einsparchancen winken

Im Vorfeld hat sich Andreas Meyer, Technischer Leiter von Mayweg, Gedanken über die Umsetzung des Projektes gemacht: „Die zündende Idee kam mir beim wiederholten Lesen der Kundenanforderungen, weil mir ein Problem so lange keine Ruhe lässt, bis ich eine machbare Lösung gefunden habe.“ Sein Ziel hatte er technisch sehr hoch gesteckt: in einem Zyklus, mit nur einem Werkzeug, sollten sämtliche technische Anforderungen an das Hybridbauteil erfüllt werden. Eine konstruktive Lösung musste also her, in der die drei Bauteilvarianten mit jeweils differierenden Längen der Kernrohre umspritzt werden können. Meyer ergänzt: „Es galt eine zentrale technische Frage zu beantworten: Wie bekomme ich die Anforderungen des Kunden an beide Geometrien möglichst gut abgedeckt?“

Die nötigen Voraussetzungen dafür zu schaffen, sind schon mit einem herkömmlichen 1-K-Verfahren schwierig umzusetzen, so Meyer. Aber mit der angedachten Lösung werden auch die Kosten für zwei Werkzeuge eingespart und die Bauteilvarianten können auf einer Spritzgießmaschine produziert werden. Das spart Zeit, Investitionskosten und Kapazität. Auch im Hinblick auf die Automationssysteme, die sonst bereit gestellt werden müssten, versprach diese Lösung offensichtliche Vereinfachungen.

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