Mediendichtes Umspritzen von Metallteilen ohne Haftvermittler

Anbieter zum Thema

GGB Heilbronn GmbH

Treston Deutschland GmbH

Xometry Europe GmbH

Kunststoff-Institut Lüdenscheid (KIMW GmbH)

BASF SE

Füllstoffanteil im Kunststoff hat hohen Einfluss auf die Dichtigkeit

Bei den im Projekt erstellten Metall-Kunststoff-Verbindungen wurden Stanzgitter aus einer Kupferlegierung (CuSn6) mit verzinnter Oberfläche in die Versuchsreihen eingebunden. Um den Einfluss auf die erreichbare Dichtigkeit deutlich zu machen, wechselte man den Kunststoff, änderte man die Verfahrensparameter und die Temperatur der metallischen Einlegeteile.

Ferner wurde die Auswirkung von Haftvermittlern und zusätzlichen Fertigungsschritten auf die Dichtigkeit betrachtet. Zur Lokalisierung von Leckagen kam Luft zur Anwendung, es wurde die Differenzdruckmethode angewendet. Zudem mussten die Versuchsteile nacheinander drei unterschiedlichen Klimawechseltests standhalten. Die Ergebnisse gaben Aufschluss über die Alterung, wobei man sich bei der Beurteilung des Stressverhaltens an Normen orientierte, die für Automobilinterieur- oder Motorraumteile üblich sind.

Füllstoffanteil des Kunststoffs beeinflusst Dichtigkeit des Hybridteils

Die Untersuchungen zeigten, dass der Füllstoffanteil des Kunststoffs einen großen Einfluss auf die Dichtigkeit des Hybridteils hat. Glasfasergefüllte Kunststoffe offenbarten dabei mit Zunahme des Füllanteils eine größere Leckage, die durch Verwendung von Glaskugeln reduziert werden kann (Bild 2). Ferner kamen im Rahmen der Untersuchungen verschiedene Haftvermittler zur Anwendung. Sie führen üblicherweise zu einer prägnanten Steigerung der Dichtigkeit im Vergleich zu einer unbehandelten Referenz-Verbindung.

So wurde durch Beschichten des Stanzgitters mit einem Haftvermittler eine so hohe Dichtigkeit bei einer Polyamid-Umspritzung (PA 66) erzeugt, dass man am entstandenen Verbund keine Leckage detektieren konnte. Die Eignung eines Haftvermittlers hängt dabei von Aspekten wie der chemischen Kompatibilität zum Kunststoff, den Verarbeitungsbedingungen und dem späteren Stressverhaltens des Hybridteils ab (Bild 3).

Hohe Dichtigkeit des Verbunds trotz Bauteilstress

Soll auf Haftvermittler verzichtet werden, muss der Kunststoff für eine hohe Dichtigkeit der Verbindung sorgen. Die Untersuchungen zeigten Kunststoffe, die trotz Bauteilstress einen sehr guten Verbund mit dem metallischen Einleger erzeugen. So wurde beim Umspritzen mit einem Hochleistungskunststoff keine Undichtigkeit festgestellt. Dagegen führten die Klimawechseltests bei konventionellen technischen Kunststoffen zu Grobleckagen in der Grenzfläche (Bild 4). In diesem Zusammenhang wurde ferner anhand eines PPS-Werkstoffs festgestellt: Eine Einfärbung des Kunststoffs, die das Schwindungsverhalten und andere Eigenschaften beeinflusst, hat Auswirkung auf die Dichtigkeit des Verbunds.

(ID:314233)