Kunststoffverarbeitung Kunststoffbauteile mit Cool-Touch-Effekt in einem Prozessschritt herstellen

Wird ein Metalldekor im Werkzeug mit Kunststoff hinterspritzt und dabei umgeformt, entstehen Kunststoffteile mit 3D-Oberflächenstrukturen und metallischem Cool- Touch-Effekt. Vorteil ist die Prozesskettenverkürzung. Zur Optimierung wird derzeit das Umformen im Werkzeug analysiert. Eine Prozesssimulation ist in Planung.

Anbieter zum Thema

GGB Heilbronn GmbH

Xometry Europe GmbH

Mikron Switzerland AG, Division Tool

Institut für Kunststoffverarbeitung (IKV) in Industrie und Handwerk an der Rheinisch-Westf. TH Aachen

IBF Institut für Bildsame Formgebung RWTH Aachen

Für Kunden muss bei einem Bauteil der optische Eindruck mit der haptischen Wahrnehmung übereinstimmen, was gerade bei metallisch veredelten Kunststoffteilen zur fertigungstechnischen Herausforderung wird. Moderne und sportliche Designs im und am Automobil verlangen eben diese metallischen Oberflächen, beispielsweise bei Blenden, Zierleisten, Griffen, Abdeckungen und Einstiegsleisten (Bild 1). Um die dafür verwendeten Kunststoffe mit einer solchen Oberfläche zu versehen, müssen sie dekoriert werden. Die Ansprüche in der Automobilindustrie sind dabei hoch.

Metallblech auf Kunststoffbauteil erzeugt Cool-Touch-Effekt

Vielfach werden für die metallische Optik metallisierte Folien eingesetzt. Zwar lässt sich damit eine metallische Optik erreichen, im Gegensatz zu Metallblechen jedoch nicht der beim Berühren charakteristische Cool-Touch-Effekt, der von Kunden als besonders hochwertig empfunden wird.

Für ein solches dekoratives Bauteil wird ein Metallblech auf einen Kunststoffträger aufgebracht. Die Herstellung dieser Formteile erfolgt bisher recht aufwendig durch Stanzen, Umformen und anschließendes Fügen des Metalldekors mit dem Kunststoffträger.

Hinterspritzen des Metallblechs mit Kunststoff verkürzt Prozesskette

Durch Hinterspritzen des Metalldekors mit Kunststoff lässt sich diese Prozesskette verkürzen. Dazu wird ein (vorgeformtes) Metallblech in ein Spritzgießwerkzeug gelegt und mit Schmelze hinterspritzt. Die Schmelze verbindet sich mit dem Metalldekor, das zuvor mit einem Haftvermittler beschichtet wurde, zu einem Verbundbauteil (Bild 2a).

Ein weitergehender Prozessschritt ist das Hinterspritzen mit integrierter Umformung. Dabei wird ein planes Metallblech aus Aluminium oder Edelstahl in ein Werkzeug gelegt, hinterspritzt und dabei umgeformt. Erste serienreife Bauteile mit dieser Verfahrenskombination haben sich bereits auf dem Markt etabliert (Bild 2b). Der Spritzdruck kann das Metall plastisch verformen und so werkzeugseitig eingebrachte Strukturen abformen.

Kunststoff-Hinterspritzen ohne vorherige Umformung des Metallblechs

Daraus resultiert ein dekoriertes, strukturiertes Bauteil, das in einem einzigen Prozessschritt entsteht (Bild 3). Eine vorherige Umformung entfällt. Zur Herstellung dieser Teile ist keine besondere Maschinentechnik nötig, die Fertigung kann auf Standard-Spritzgießmaschinen erfolgen.

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