Werkzeug- und Formenbau Keramik-Inlays optimieren die Haptik von Kunststoff-Spritzgussteilen

Redakteur: Peter Königsreuther

Für den Spritzguss-Werkzeugbau liefert die WZR ceramic solutions GmbH unter dem Markennamen Cermold maßgeschneiderte Formeinsätze aus technischer Keramik, welche die Qualität von Kunstsoffteilen für den Consumer- und Optiksektor spürbar verbessern.

Anbieter zum Thema

Formeinsätze von WZR bestehen aus technischer Keramik und können die optische Qualität spritzgegossener Kunststoffteile deutlich sichtbar verbessern.
Formeinsätze von WZR bestehen aus technischer Keramik und können die optische Qualität spritzgegossener Kunststoffteile deutlich sichtbar verbessern.
(Bild: WZR)

Unter dem Markennamen Cermold bietet die WZR ceramic solutions GmbH seit kurzem innovative Formeinsätze aus technischer Keramik für den Werkzeugbau im Kunststoff-Spritzguss an. Diese im Rahmen des EU-Förderprojekts Keraopt zur Serienreife entwickelten Keramik-Inlays bilden gerade für die Herstellung von Kunststoffprodukten mit erhöhten Ansprüchen an die Oberflächenqualität eine mehr als überzeugende Alternative zu den bisher weit verbreiteten Formeinsätzen aus poliertem Stahl. Denn während die hohe Wärmeleitfähigkeit von Stahl die Spritzguss-Schmelze so schnell erstarren lässt, dass sich Fließlinien, Bindenähte und andere optische Makel in und auf der Oberfläche der Kunststoffteile zeigen, sind solche Qualitätsmängel beim Einsatz der Cermold Werkzeug-Inserts nahezu ausgeschlossen! Dank der niedrigeren Wärmeeindringzahl der keramischen Formeinsätze können mit ihrer Hilfe zudem sehr exakt gesteuerte Erstarrungsprozesse gefahren werden. Dadurch verbessert sich auch die Abformgenauigkeit der Kunststoffschmelze, was die Herstellung fein detaillierter Strukturen ohne optische Qualitätsmängel ermöglicht.

Veredlung mit vielen positiven Facetten

Mit den innovativen Keramik-Einsätzen von WZR lässt sich darüber hinaus ein minimaler Ra-Wert der Kunststoff-Oberflächen erzielen, sodass die Endprodukte erheblich glatter, anmutiger und hochwertiger ausfallen. Dieser Positiveffekt erklärt sich mit dem eigenen niedrigen Ra-Wert der Cermold-Keramikeinsätze. Er liegt in der polierten Ausführung nur noch bei 0,002 µm, während der Ra-Wert eines auf Hochglanz polierten Werkzeugstahls mit etwa 0,011 µm deutlich höher ausfällt. Der niedrige Ra-Wert ist unter anderem das Ergebnis einer erfolgreichen Zusammenarbeit mit der Walther Trowal GmbH, die ein modifiziertes Polierverfahren für diese Anwendung entwickelte.

Vor allem Hersteller anspruchsvoller Design-, Consumer- und Optik-Produkte profitieren von den Vorteilen der neuen Werkzeugeinsätze. Werden die Cermold-Inlays nämlich beispielsweise in Spritzguss-Werkzeugen zur Herstellung von Gehäuse-Halbschalen für Smartphones verwendet, so führt dies zu einer sicht- und fühlbaren Veredelung der Oberflächen. Zahlreiche weitere Pilot- und Praxisreihen von WZR bestätigen das hohe Optimierungspotenzial der neuen keramischen Einsätze. Der Engineering-Chef von WZR, Dr. Dieter Nikolay, ergänzt: „Selbst beim Gießen hochwertiger Kollimatorlinsen für die Medizintechnik ließen sich aufgrund der sehr geringen Oberflächenrauigkeit der Cermold-Inlays deutliche funktionelle Verbesserungen erzielen“. Kollimatorlinsen werden beispielsweise für die Parallelbündelung von Röntgenstrahlen genutzt.

Rund zwei Millionen Zyklen geschafft

Zur kundenspezifischen Fertigung der Cermold-Inlays greift WZR unter anderem auf seine Kompetenzen in der CNC-Bearbeitung von keramischen Werkstoffen zurück. Dabei nutzt das Unternehmen hoch belastbare technische Keramikwerkstoffe, die für diese Anwendung ausgewählt und in Reihenversuchen qualifiziert wurden. Sie weisen die gleiche thermische Dehnung und den gleichen E-Modul wie Werkzeugstahl auf. Daher lassen sich die neuen Formeinsätze auch ohne Anpassungsaufwand in bestehende Spritzguss-Werkzeuge integrieren. „In seriennahen Versuchsreihen konnten mit unseren Cermold-Formeinsätzen bereits bis zu zwei Millionen Zyklen problemlos gefahren werden“, berichtet Dr. Dieter Nikolay.

Die neuen Cermold-Keramikeinsätze von WZR sind das marktreife Ergebnis der mehrjährigen Entwicklungsarbeit eines Firmenkonsortiums, zu dem auch das Kunststoffinstitut Lüdenscheid gehört. Das Projekt wurde mit Fördergeldern aus dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung „Investition in unsere Zukunft“ der Europäischen Union realisiert.

Jetzt Newsletter abonnieren

Verpassen Sie nicht unsere besten Inhalte

Mit Klick auf „Newsletter abonnieren“ erkläre ich mich mit der Verarbeitung und Nutzung meiner Daten gemäß Einwilligungserklärung (bitte aufklappen für Details) einverstanden und akzeptiere die Nutzungsbedingungen. Weitere Informationen finde ich in unserer Datenschutzerklärung.

Aufklappen für Details zu Ihrer Einwilligung

(ID:43811218)