Hinterspritzen Duo-Lamination erlaubt Spritzgießen mehrfach dekorierter Teile auf einer Maschine

Auf einer Spritzgießmaschine können Kunststoffteile mit mehreren verschiedenen Dekors veredelt werden. Dieser Prozess aus vier Schritten basiert einerseits auf einem Würfelwerkzeug des Formenbauers Georg Kaufmann, andererseits auf einer Verbindungstechnik, die zusammen mit dem Automobilzulieferer Peguform zum Patent angemeldet wurde.

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Im Inneren von Fahrzeugen werden Designanforderungen nicht nur zunehmend strenger ausgelegt, sondern auch komplexer. Dieser Herausforderung haben sich nun der Schweizer Formenbauer Georg Kaufmann in Busslingen und der Automobilzulieferer Peguform in Bötzingen gestellt. Gemeinsam entwickelten sie die so genannte Duo-Lamination zum Hinterspritzen mit mehreren Dekormaterialien. Das Ergebnis sind mehrfach dekorierte Spritzgießteile (Bild 1).

Gespritzte Konturen zur Dekorpositionierung

Die Entwicklung der Duo-Lamination umfasst im Wesentlichen zwei Stufen: einerseits die Kombination von zwei unterschiedlichen Werkzeughälften zur Formgebung der Spritzgießteilrückseiten mit vier identischen, auf einem Mittelblock drehenden Kavitäten (Würfelwerkzeug) zur Bildung der Dekorseiten. Andererseits kommen stift- oder nockenartige Konturen zur Verbindung der Kunststoffe zur Anwendung, mit denen die unterschiedlichen Dekormaterialien in zwei Positionen hinterspritzt werden.

Diese Stifte oder Nocken haben eine zentrale Bedeutung: Sie ermöglichen ein genaues Positionieren des Zusatzdekors und ein faltenfreies Hinterspritzen mit Kunststoff. Außerdem wird damit eine zuverlässige und belastbare Verbindung der eingespritzen Kunststoff gesorgt. Kaufmann und Peguform haben diese Verbindungstechnik zum Patent angemeldet.

Duo-Lamination in vier Prozess-Schritten

Für diese Hinterspritztechnik ist eine Spritzgießmaschine mit einem mitfahrenden Drehtisch und einer zweiten Einspritzeinheit an der beweglichen Maschinenseite erforderlich. Die Herstellung des fertig dekorierten Spritzgießteils umfasst vier Prozess-Schritte (Bild 2):

Zuerst wird das Basis-Dekor – zum Beispiel Kunstleder – auf einer Seite der Maschine in eine dort frei zugängliche Kavität des Würfelwerkzeugs gelegt. Der zentrale Maschinetisch mit dem Werkzeug dreht sich dann um 90°. Dadurch zeigt die Dekor-Rückseite in der Kavität zur Kernseite des Werkzeugs auf der festen Maschinenseite.

Danach wird partiell hinterspritzt. Es folgt eine weitere 90°-Drehung des Würfelwerkzeugs.

Anschließend erzeugt man auf der anderen frei zugänglichen Werkzeugseite im hinterspritzten Dekor die Ausschnitte für weitere Dekormaterialien. Die entsprechenden Zuschnitte der Zusatzdekors werden eingelegt und dabei mit Hilfe der bereits angespritzten Stifte positioniert, bevor eine dritte 90°-Drehung des Maschinentischs mit dem erfolgt.

So ist das Formteil für den letzten Schritt vor der beweglichen Maschinenseite positioniert. Dort wird es wieder hinterspritzt. Eine letzte 90°-Drehung bringt den Maschinentisch mit dem Würfelwerkzeug wieder in die Ausgangsposition. Das fertige Spritzgießteil wird entnommen, der nächste Spritzgießzyklus beginnt.

Ablauf im Rahmen einer Großserienfertigung

Diese vier Prozess-Schritte müssen in einem für die Automobilindustrie akzeptablen Zeitrahmen ablaufen. So ist laut Kaufmann eine für die Großserienfertigung geeignete Taktzeit vorgesehen. Allerdings hat man auch Anwendungen außerhalb des Automobilbranche ausgemacht: zum Beispiel im Bereich Möbel und Wohnen. Dort könne das Verfahren gegebenenfalls als Variante mit niedrigerem Automatisierungsgrad angewendet werden.

Weitere Informationen – Werkzeugbau: Georg Kaufmann Formenbau AG, CH-5453 Busslingen/Schweiz, Formteilherstellung: Peguform GmbH

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