Verbundspritzgießen Partikelschaum und Vollkunststoff gehen feste Verbindung ein

Aus Polypropylen als Schaum- und Vollmaterial entstehen robuste Verbundteile für den technischen Leichtbau. Der Partikelschaum geht dabei als Einlegeteil mit dem angespritzten Vollkunststoff auf einer Spritzgießmaschine eine dauerhafte mechanische Verbindung ein. Es wurden bereits Musterteile hergestellt.

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Wurde expandiertes Polypropylen (EPP) zu Beginn seiner Karriere vor allem von Automobilzulieferern und Verpackungsherstellern verarbeitet, kommen inzwischen immer mehr Anwendungen hinzu. Ein Grund dafür liegt in den vielfältigen positiven Werkeigenschaften, ein anderer in den Weiterentwicklungen der Fertigungstechnik, die beispielsweise zu seidenmatten Oberflächen sowie zur Lackierbarkeit von EPP-Teilen führten. Jüngste Fortschritte wurden nun beim Um- und Anspritzen von EPP-Einlegern mit thermoplastischem Kunststoff im Rahmen einer Projektstudie erzielt (Bild 1). Dazu haben sich die Projektpartner Krallmann (Werkzeugbau) in Hiddenhausen, Ruch Novoplast (Verarbeiter) in Oberkirch und der Loß-burger Maschinenhersteller Arburg zusammengetan.

Bisherige Fortschritte kamen meist aus der EPP-Verarbeitung

EPP-Teile werden in speziellen Formwerkzeugen hergestellt. Darin finden ein Aufschäum- und ein Sinterprozess statt. Schäummittel für die Polypropylenpartikel ist Dampf, das üblicherweise über Düsen in die Werkzeuge geleitet wird. Jedoch kann es auch ohne Düsen den Raum zwischen den Partikeln gleichmäßig durchströmen. Das ist beispielsweise beim Verfahren Novaskin des EPP-Formteilherstellers Ruch Novoplast der Fall. Dadurch verschwimmen auf der Oberfläche die sichtbaren und für Schaumteile so typischen Grenzen zwischen den einzelnen „Schaumperlen“. Es entsteht seidenmatte Oberflächen ohne die Gefahr, dass Abdrücke von Düsen verbleiben. Weil zum Aufschäumen weder Treibhausgase noch chemische Treibmittel verwendet werden, enthalten EPP-Teile am Ende nur Luft. Das erhöht die Umweltverträglichkeit der Herstellung und vereinfacht das Recycling.

Technischer Leichtbau mit isolierenden Formteilen

Die Formteiloberflächen sind für Anwendungen im Sichtbereich geeignet. Sie können aber auch beschichtet werden. Zwar ist EPP meist schwarz, doch gibt es inzwischen Möglichkeiten für eine farbige Lackierung. Inzwischen lässt sich das das Aufgabenspektrum der Teile um spezifische Oberflächenfunktionen erweitern, sodass nach Angaben von Ruch Novoplast die EPP-Schaumperle quasi „ein Alleskönner“ ist: Sie hat eine hohe chemische Beständigkeit, eine geringe Neigung zur Wasseraufnahme, eine hohes Energieabsorptionsvermögen (bereits bei niedriger Dichte), ein gutes Rückstellvermögen nach statischer und dynamischer Belastung, eine gute thermische Isolierfähigkeit und ermöglicht Bauteilkonstrukteuren eine weitreichende Gestaltungsfreiheit. So bietet sich heutzutage EPP als Leichtbauwerkstoff für Klimaanlagen in Fahrzeugen an [1].

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