Mediendichtes Umspritzen von Metallteilen ohne Haftvermittler

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Kunststoff-Institut Lüdenscheid (KIMW GmbH)

BASF SE

Auf Basis der statistischen Versuchsplanung wurden zusätzlich zu den Haupteffekten einzelner Prozessparameter auch Wechselwirkungen zwischen mehreren Parametern detektiert. So wurde bei Variation der Verfahrensparameter die Dichtigkeit der Umspritzung mit PA 66 ermittelt. Die Luftleckage der Differenzdruckprüfung bei 0,5 bar Prüfdruck reichte von 1,3 cm3/min bis zu nicht mehr messbaren Leckagen. Das verdeutlicht den enormen Einfluss der Prozessführung auf die Dichtigkeit des Verbunds.

Aufgrund der Vielzahl an Untersuchungen und ermittelten Ergebnissen innerhalb des Projekts wurde eine Dichtigkeitsdatenbank erstellt, die in Abhängigkeit von der Bauteilgeometrie alle ermittelten Leckraten über den Verlauf der Klimawechseltests dokumentiert. Diese Auflistung der Ergebnisse ermöglicht, bei eigenen Entwicklungen zielgerichtet nach den getesteten Werkstoffkombinationen zu suchen und davon die besten „herauszugreifen“. Die Datenbank beinhaltet die Ergebnisse zweier Projekte, die man am Kunststoff-Institut Lüdenscheid in einem Zeitraum von vier Jahren durchgeführt hat.

Kunststoffe mit Affinität zu Metallen sollen für absolute Dichtigkeit sorgen

Als Ergänzung ist seit Mai dieses Jahres ein Projekt am Laufen mit dem Ziel, Hybridteile mit hochdichten Verbindungen zwischen Kunststoff und Metall ohne Haftvermittler herzustellen. Im Blickpunkt stehen dabei Kunststoffe, die eine Affinität zu metallischen Werkstoffen haben. Außerdem wird untersucht, wie sich Additivwerkstoffe auf die Eigenschaften des Metall-Kunststoff-Verbunds auswirken. Die Beeinflussung der Dichtigkeit durch die Verfahrensparameter wird in diesem Projekt detailliert ermittelt und analysiert. Darüber hinaus werden Sonderverfahren, zum Beispiel die Verarbeitung von Hotmeltformmassen sowie das chemische Schäumen, näher betrachtet.

Ein weiterer Forschungsschwerpunkt liegt auf der Kapselung elektronischer Komponenten durch thermoplastische Spritzgussformmassen. Dazu soll den Teilnehmern des Projekts ein Überblick über den Stand der Technik sowie über Neuigkeiten am Markt gegeben werden. Besonders die Auswahl eines geeigneten Werkstoffs, der eine schonende Ummantelung empfindlicher elektronischer Bausteine ermöglicht, findet dabei besondere Beachtung. Das Anschlussprojekt hat eine Laufzeit von zwei Jahren, wobei der Einstieg von Unternehmen jederzeit möglich ist.

Dipl.-Ing. Marius Fedler leitet den Bereich Verfahrensentwicklung am Kunststoff-Institut Lüdenscheid. B. Eng. Timo Schulz ist Mitarbeiter am Institut.

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