Hinterspritzen von Metallfolien erhöht die Designfreiheit bei Kunststoffteilen

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Erste Untersuchungen wurden mit einer 0,2 mm dicken Aluminiumfolie durchgeführt. Es zeigte sich, dass im Bauteil vertiefte Strukturen weniger kritisch sind als erhabene Strukturen. Bild 10 zeigt für den Ausschnitt im Bereich der Buchstaben „SR“ eine Rissbildung bei 0,4 mm Strukturhöhe. Weitere Untersuchungen mit Metallfolien unterschiedlicher Dicken sollen Informationen über maximale Höhen oder Tiefen und die notwendigen Radien liefern.

Erzeugen des Umbugs erfolgt separat oder prozessintegriert

Dekorteile grenzen meist an andere Bauteile an. Daher ist es wichtig, dass die Metallfolie nicht eben ausläuft, sondern einen schönen Radienabschluss an der Seite hat. Kennzeichnend für Metall- im Vergleich zu Kunststofffolien ist ein anderes Tiefziehverhalten. Sie haben eine geringere Bruchdehnung und sind daher im Umformgrad wesentlich eingeschränkter.

Wichtige Einflussfaktoren sind der minimale Oberflächen- und Eckradius in Abhängigkeit der Umbugtiefe. Metallfolien können in einem vorgelagerten Prozess vorgeformt und anschließend hinterspritzt werden.

Spritzdruck zur Ausformung des Umbugs nutzen

Bei einfacheren Bauteilgeometrien lässt sich auch der Spritzdruck zur Ausformung des Umbugs nutzen. Anschließend muss das Bauteil entweder im Spritzgießprozess direkt oder in einem nachgelagerten Prozess – zum Beispiel durch Stanzen – vom umlaufenden Metallrand befreit werden.

Wichtig ist, dass beim Umformen von Aluminiumfolien der Schutzlack oder die Eloxalschicht nicht zerstört wird, weil dabei Schwachstellen entstehen, die korrodieren können. Dies steht natürlich im Widerspruch zur Forderung eines harten Schutzlacks zur Erzielung einer hohen Kratzfestigkeit.

Ziel derzeitige Entwicklungen ist es daher, einen vernünftigen Kompromiss zu finden. Bild 11 zeigt ein einfaches Demonstrationsteil des IWK bei dem im Spritzgießprozess die Metallfolie vorgeformt und der überstehende Rand abgestanzt wird.

Substitution von Metallblenden gewinnt an Attraktivität

Das Metallfolien-Hinterspritzen ist eine junge Fertigungstechnik. Erste Serienanwendungen gibt es zwar schon seit mehreren Jahren, aber fast ausschließlich in der Automobilindustrie – sowohl mit Aluminium- als auch mit Edelstahloberfläche (Bild 12) [8 und 9]. Ein großes Anwendungspotenzial liegt überall dort, wo sich zusätzliche Funktionselemente ins Bauteil und Fertigungsschritte in den Spritzgießprozess integrieren lassen.

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