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Kunststoff-Zentrum Leipzig (KUZ) Silikon und Thermoplast in Mikrospritzguss-Symbiose

Autor / Redakteur: Gábor Jüttner und Steffen Jacob / Peter Königsreuther

Vom Autobau über die Elektronik bis hin zur Medizintechnik haben Flüssigsilikone (LSR) aufgrund ihrer besonderen Eigenschaften ein großes Terrain erobert. Thermoplaste mit LSR kombinieren kann man zwar schon, doch nun gelingt das auch für Mikroteile.

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Die Landkarte des 2K-Mikro-Spritzgießens aus Silikon und Thermoplasten wies bisher viele „weiße Flecken“ auf, wie die Forscher des KUZ berichten. Im Rahmen eines Forschungsprojektes wurde nun erfolgreich daran gearbeitet, dem Mangel an Wissen zu begegnen. Hier Exemplare von Bauteilen, die bei dieser Forschung hergestellt und untersucht wurden.
Die Landkarte des 2K-Mikro-Spritzgießens aus Silikon und Thermoplasten wies bisher viele „weiße Flecken“ auf, wie die Forscher des KUZ berichten. Im Rahmen eines Forschungsprojektes wurde nun erfolgreich daran gearbeitet, dem Mangel an Wissen zu begegnen. Hier Exemplare von Bauteilen, die bei dieser Forschung hergestellt und untersucht wurden.
(Bild: KUZ)

Die Kombination eines Thermoplasts mit einem Flüssigsilikonkautschuk in einem Spritzgießzyklus, um Materialsubstitutionen zu realisieren oder spätere Montageschritte zu vermeiden, gewinnt zunehmend an Bedeutung. Im Normalspritzguss hat sich diese Materialkombination bereits etabliert. Doch im Hinblick auf den Mikrospritzguss gibt es noch Nachholbedarf. Diesem Manko wurde jetzt im Rahmen eines Forschungsprojektes stramm entgegengearbeitet.

Das Forschungsprojekt „Entwicklung technologischer und konstruktiver Lösungen zum Mikrospritzgießen von 2K-Mikroformteilen in Kombination Thermoplast – Silikon“ am Kunststoff-Zentrum Leipzig (KUZ) widmete sich erfolgreich dieser anspruchsvollen Thematik.

Entwicklungsfokus: thermische Trennung der Formeinsätze

Das Ziel war es, durch neue Ansätze und verfahrenstechnische Methoden beim 2K-Mikrospritzgießen eine Formteilverbindung aus Thermoplast und Silikon in einem Spritzgießzyklus zu erreichen, ohne dabei zusätzliche Montageschritte am 2K-Mikroformteil durchführen zu müssen. Dabei sollten auch kurze Zykluszeiten erreicht werden, wie sie für das Mikrospritzgießen mit seinen geringen Wandstärken typisch sind. Die Basis des Projektes bildet dabei die modulare Maschinenplattform mit Kolbenspritzeinheiten „2K-formicaplast“, die am KUZ für das Zweikomponenten-Mikrospritzgießen mit integriertem Indexarm entwickelt wurde.

Einen Schwerpunkt stellte die Entwicklung eines Konzeptes für die thermische Trennung der Formeinsätze in der Dreheinheit dar, weil der Flüssigsilikonkautschuk zum Vulkanisieren so hohe Temperaturen benötigt, dass die Thermoplastkomponente dabei nicht erstarren kann. Weiterhin muss beachtet werden, dass nach der Drehung des Indexarms beide Formeinsätze schnell die entsprechend geforderte Werkzeugtemperatur annehmen können. Zielgerichtete Untersuchungen sollen zeigen, welche Kombination der beiden Komponenten für den Mikrospritzguss zu einer optimalen Verbindung der Polymere führt.

(ID:45462017)