Verfahrensentwicklung zur Herstellung von Leichtbauteilen mit hochwertigen Oberflächen im Spritzgießverfahren

Das Ziel des Vorhabens war die Entwicklung der Werkzeug- und Verfahrenstechnik zur Herstellung von geschäumten Leichtbauteilen mit hochwertigen Oberflächen. Das Projektziel wurde durch Kombination der Hinterspritztechnik mit dem MuCell-Verfahren erreicht.

Ergebnisse

In dem Verbundvorhaben  wurden Entwicklungen zur Werkzeug- und Verfahrenstechnik für die Herstellung von Leichtbauteilen im MuCell-Prozess durchgeführt. Das TITK hat marktverfügbare Folienmaterialien beschafft und im Tiefziehverfahren getestet. Dabei wurden die Prozessbedingungen beim Vorformen der Folien optimiert und geeignete Folientypen mit Dicken von 400 und 500µm für die weitere Verarbeitung im Spritzgießprozess ausgewählt. Für die Vorformung von Folien wurde eine Werkzeugkontur entwickelt und konstruktiv umgesetzt. Das Werkzeug wurde im TITK erfolgreich getestet und zur Herstellung von Vorformlingen für den Hinterspritzprozess eingesetzt.

In einem weiteren Schritt wurden ausgewählte Dekorfolien mit passenden Trägerkunststoffen hinterspritzt und hinsichtlich der Eignung für den MuCell-Prozess bewertet. Die Spritzgießbedingungen wurden für eine dekorschonende Verarbeitung optimiert. Anschließend erfolgte die Auswahl optimaler Materialpaarungen für die Hinterspritzversuche bei dem Industriepartner FKT. Nach Durchführung der Spritzgießversuche im MuCell-Prozess wurden Bauteilprüfungen durchgeführt. Bei den besten Varianten konnten Gewichtseinsparungen von 10 bis 15% erreicht werden. Ausgehend von den erzielten Ergebnissen wurden Empfehlungen für die Auslegung von Werkzeugen und Einstellung von Prozessbedingungen abgeleitet.

Anwendung

Bei vielen Anwendungen in der Industrie werden aktuell große Anstrengungen unternommen, Kunststoffbauteile zu optimieren. Dadurch können Gewichtseinsparungen und die Integration von zusätzlichen Funktionen realisiert werden. Das trifft auch auf Bauteile mit Sichtoberflächen zu. Ein sehr effektives Verfahren ist das Spritzgießverfahren. Durch das Hinterschäumen von Dekormaterialien lassen sich nun in einem Arbeitsgang Bauteile mit 10 bis 15% Gewichtseinsparung mit hochwertigen Oberflächen herstellen. Am Markt besteht großes Interesse an der Anwendung dieser Verfahrenstechnik, da die industrielle Umsetzung durch bereits vorhandene Anlagen mit MuCell-Technologie sehr schnell erfolgen kann.