Hinterspritzen von Metallfolien erhöht die Designfreiheit bei Kunststoffteilen

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Der Kunststoff wirkt als Isolator. Die vom Finger in das Dekor einfließende Wärmemenge kann bei einem dickeren Dekor besser abgeführt werden, was zu einem kälteren Empfinden führt. Die Kontakttemperaturen ganz dünner Stahlschichten liegen nur knapp unter derjenigen homogener Kunststoffteile.

Aluminium fühlt sich kälter an als Stahl

Die Kontakttemperatur bei Aluminiumoberflächen liegt deutlich unter derjenigen aus Stahl. Die Ergebnisse verdeutlichen auch, warum metallpigmentierte Schichten und sogar verchromte Schichten mit Dicken von 15 bis 40 µm keinen Cool Touch-Effekt liefern.

Allerdings spielt das persönliche Empfinden, das eher subjektiv ist und sich daher physikalisch nicht beschreiben lässt, ebenfalls eine wichtige Rolle. In einem nicht repräsentativen, aber interessanten Versuch wurden 30 Personen bezüglich ihres Kälteempfindens bei fünf Aluminiumstreifen der Dicken von 20-100 µm befragt [2].

Lediglich beim Aluminiumstreifen mit einer Dicke von 100 µm schätzten insgesamt 70% der Befragten diesen als metallisch bis mittelkalt ein. Auch diese einfache Abschätzung zeigt zumindest, dass eine Mindestdicke für eine metallische Haptik vorhanden sein muss.

Metallische Haptik bislang nur mit viel Aufwand erreichbar

Um eine metallische Haptik zu erreichen, werden derzeit Bauteile oft aus Vollmetall eingesetzt oder Metallbänder im Dickenbereich von 400 bis 700 µm um ein thermoplastisches, spritzgegossenes Trägerteil gebördelt (Bild 3). Das ist jedoch mit hohen Energiebedarf und Fertigungskosten verbunden.

Die Hybridtechnik als Verbindung von Kunststoff- und Metallkomponenten für strukturelle Anwendungen lässt jedoch auch auf dekorative Anwendungen übertragen. Ziel ist eine Preis- und Gewichtsreduktion im Vergleich zu monolithischen Metall- oder gebördelten Verbundteilen.

Möglichkeiten dazu bietet das Hinterspritzen von Metallfolien. So erschließt dieses Spritzgießverfahren Vorteile, die bereits vom Hinterspritzen von Kunststofffolien bekannt sind [3 und 4]. Die Metallfolien, zum Beispiel aus Edelstahl oder Aluminium, haben eine Dicke bis 0,4 mm und werden mit Kunststoff hinterspritzt.

Hinterspritzen von Metallfolien verleiht gewünschte Eigenschaften

Sie bilden die Bauteiloberfläche und verleihen den gewünschten Metalllook und Cool-Touch-Effekt beim Berühren der Teile. Der Kunststoff bildet den Unterbau. Das Hinterspritzen ermöglicht die Integration weiterer Funktionselemente, zum Beispiel von Schnapphaken und Befestigungsdomen.

Bei Metallfolien geringerer Dicke (bis 0,3 mm) können durch den Spritzdruck gleichzeitig Werkzeugoberflächenstrukturen auf die Bauteile abgeformt werden. Dadurch ergeben sich weitere Designmöglichkeiten. Mit hohem Automatisierungsgrad und Integrationspotenzial lassen sich somit dekorative Bauteile erzeugen.

Vielfalt an Anforderungen erfordert spezifische Tests

Die Anforderungen an Dekorbauteile sind sehr unterschiedlich. Je nach Anwendung müssen spezifische Bauteiltests bestanden werden, zum Beispiel Temperatur- und Klimawechseltests, Prüfung des splitterfreien Bruchverhaltens, der UV- und Chemikalienbeständigkeit. Allen Anwendungen gemeinsam ist die Forderung nach optisch und haptisch einwandfreien Teilen, nach guter Haftung zwischen Metallfolie und Kunststoff sowie nach Verzugsfreiheit.

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