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Fügen Mit dem richtigen Werkzeug zur optimierten Kunststoffverbindung

Autor / Redakteur: Annedore Munde / Jürgen Schreier

Wenn Kunststoffe miteinander verbunden werden sollen, kommen verschiedene Techniken zum Einsatz. Um eine optimale Verbindungslösung zu gestalten, ist bereits im Vorfeld eine Reihe von Überlegungen mit Blick auf die Bauteilgestaltung und die gewählte Verbindung notwendig.

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Kunststoffdirektverschraubungen gibt es in verschiedenen Ausführungen. Sie benötigen weder Muttern noch Inserts zur Verbindung der Komponenten.
Kunststoffdirektverschraubungen gibt es in verschiedenen Ausführungen. Sie benötigen weder Muttern noch Inserts zur Verbindung der Komponenten.
(Bild: Arnold Umformtechnik)

Der Markt stellt an Verbindungen und Verbindungselemente hohe Anforderungen. Sie sollen beispielsweise lösbar oder unlösbar sein, oder etwa selbsthemmend. Die Montagezeit soll kurz sein und die Prozesssicherheit hoch. Und natürlich sollen die Kosten einer Verbindungslösung mit Blick auf das Gesamtbauteil möglichst optimal sein. Das sind nur einige der Kriterien, die moderne Verbindungslösungen heute erfüllen müssen.

Geeignete Verbindungslösung rechtzeitig eruieren

Da liegt es nahe, sich rechtzeitig über die Verbindungslösung Gedanken zu machen, aber auch über die Bauteilgestaltung. Für Rudolf Hein, Geschäftsführer der Konstruktionsbüro Hein GmbH, ist bereits das Design der Werkzeuge für die Herstellung der Kunststoffbauteile sehr wichtig. „Über 90 % der Werkzeuge sind falsch ausgelegt“, weiß er aus seiner Praxis. Für den Spritzgießprozess, durch den Kunststoffbauteile beispielsweise hergestellt werden, kann dies unter anderem bedeuten, dass Lufteinschlüsse im Bauteil entstehen, welche dann auch Auswirkungen auf die Zuverlässigkeit einer Verbindung haben. Gleiches gilt für die gewählte Wandstärke des Bauteils. Vorgeschaltete FEM-Simulationen können unter anderem helfen, diese Lufteinschlüsse zu verringern und zu dokumentieren und so entsprechende Rückschlüsse auf die Gestaltung der Werkzeuge zu ziehen.

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Frühes Werkzeugkonzept optimiert Herstellzeit

So wird letztendlich sichergestellt, dass die Kunststoffbauteile in der gewünschten Qualität entstehen können. „Eine Produkt-optimierung mit Werkzeugkonzept reduziert die Herstellzeit für eine Baugruppe oft um 20 % bis 50 % und verbessert so natürlich nicht nur die Qualität, sondern optimiert auch die Kosten“, unterstreicht Hein die Vorteile einer frühzeitigen und komplexen Betrachtungsweise.

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