Optisch optimal Kurz und Arburg veredeln Kunststoffteile produktiver

Leonhard Kurz ist Folienspezialist, Arburg ein Experte für das Spritzgießen von Kunststoffen. Hier erklären beide, was durch Kow-how-Kombination möglich ist.

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Das Hinterspritzen von Dekorfolien mit Kunststoffen dient dazu, hochwertige und/oder funktionalisierte Oberflächen zu schaffen, wie sie etwa für Bedienblenden in der Automobilbranche und im Haushaltsgerätesektor gefordert sind. Der Prozess wird auch In-Mould-Decoration (IMD) genannt und sei zunehmend gefragt. Arburg und Leonhard Kurz haben deshalb als erste demonstriert, wie das Folienhinterspritzen einer Waschmaschinenblende funktioniert. Zum Einsatz kommen eine elektrische Spritzgießmaschine des Typs Allrounder 820 A von Arburg und ein Folienvorschubgerät mit Schaltschrank, von Leonhard Kurz.

Beim IMD werden als Pluspunkt übrigens nicht bloß Endlos-Designs und -Farbmotive auf die Oberfläche eines Spritzgussteils übertragen. Das Folienhinterspritzen erspart nämlich auch eine zeit- und kostenintensive Nachbearbeitung. Designvarianten und -wechsel lassen sich auch noch im Handumdrehen umsetzen, betonen die Protagonisten.

Nichts geht über automatisierte Prozesse

Die dafür genutzte Spritzgießmaschine erreicht eine Schließkraft von rund 4.000 Kilonewton und fertigt die Blenden in einer Zykluszeit von rund 60 Sekunden. Der Kunststoff ist transparentes MABS (ein Copolymer aus den Monomeren Methylmethacrylat, Acrylnitril, Butadien und Styrol. Auch Crilo-Kunststoff genannt). Das Werzeug hat eine Kavität. Das Kurz-Folienvorschubgerät besteht aus Abroller, Aufroller und Schaltschrank. Beim IMD wird folglich kontinuierlich im Rolle-zu-Rolle-Transferverfahren gearbeitet. Die Trägerfolie mit Dekorationsmotiv wird dabei über den Folienvorschub über der Schließeinheit abgerollt. Im Beispiel hier geschieht das über ein Wachstuch, das Staub fernhält. Die Folie rollt durch das mit einem Klemmrahmen ausgestattete, geöffnete Werkzeug. Beim Hinterspritzen mit Kunststoff werden lediglich die hauchdünnen Lackschichten übertragen. Dies macht das Bauteil am Ende seines Lebenszyklus problemlos recycelbar, betonen Arburg und Kurz. Nach dem Aufrollen lässt sich auch das Trägermaterial recyceln, weil es reines PET ist.

Alles läuft per präziser Taktung der Oberflächendekoration

Für eine präzise Taktung genüge ein einfacher Signalaustausch zwischen Spritzgießmaschine und Folienvorschubgerät. Vor jeder Weitertaktung wird der Klemmrahmen auf der beweglichen Auswerferseite des Werkzeugs mit angehoben, heißt es weiter. Die exakte Positionierung der an ihren Rändern mit Passermarken versehenen Trägerfolie im Werkzeug, wird durch optische Sensoren gewährleistet. Dann bewegt sich der Klemmrahmen, der eine Dichtlippe hat, wieder in die Ausgangsposition, während die Folie per Vakuum in der Kavität fixiert und mit dem Kunststoff hinterspritzt wird, erklärt man.

Der Effektmix aus Druck und Temperatur bewirkt, dass sich während des Spritzgießvorgangs das Dekorelement – in diesem Fall schwarzer Hochglanzlack – von der PET-Trägerrolle löst und fest auf der Oberfläche der Blende haften bleibt. Das rund 145 Gramm wiegende Fertigteil wird über einen hydraulischen Kernzug auf der Düsenseite des Werkzeugs ausgeworfen. Die schonende Übernahme und Ablage auf ein Förderband übernimmt ein lineares Robotersystem Multilift V 40 mit Vakuumsaugern. Die Lackschicht des Fertigteils kann bei Bedarf auch direkt auf dem Förderband durch ein UV-Härtungssystem geführt und montagefertig ausgeschleust werden. Weitere Prozessschritte brauche es nicht.

Mehr als bloße Oberflächenverschönerung

Auf diese Art optisch aufgewertete Produkte sind mehr und mehr gefragt, sagen Kurz und Arburg. Die Bandbreite des Machbaren reicht von Zierleisten, diversen Blenden und Mittelkonsolen für Automobil-Interieur über Bedienpanels von Haushaltsgeräten bis zu Laptop-Deckeln, Handyschalen und Kosmetikverschlüssen. Über die reine Oberflächen-Deko hinaus, wie am Beispiel der blickdichten Designfront der Waschmaschinenblende zu sehen, sind auch haptisch attraktive sowie funktionalisierte Oberflächen möglich. Durch zusätzliche Integration von Touch-Sensoren lassen sich beispielsweise auch interaktive Displays und Touch-Bedienfelder wirtschaftlich fertigen.

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