Vortrag - Coachulting

protosys® – spritzgegossene Prototypen
Hochleistungskunststoffe, Magnete,
Mehrkomponenten-Technik, Insert-Technik
BARLOG Gruppe
BARLOG
plastics
BaHsys
BARLOG
Akademie
Kunststoff
Rohstoffe
EntwicklungsDienstleistungen
Schulungen
& Seminare
BARLOG Gruppe
Gegründet:
1996
2008
Inhabergeführtes Familienunternehmen
Mitarbeiter:
Auszubildende:
57
6
Umsatz:
27 Mio. €
Standort:
Overath
2012
Werkstoffe
protosys®
Engineering
Services
Schulungsprogramm
Distribution
EMS-Grivory
Prototypen
Werkstoffentwicklung
KunststoffTechnologietag
Eigene Produkte
Vorserien
Entwicklungsdienstleistungen
PolyamidKonditionierung
Kleinserien
Prüflabor
protosys® – Rapid Tooling
Das Konzept:
•Bauteile aus Serienmaterial (von PE bis PEEK)
•Bauteile hergestellt im Serienprozess (Thermoplast-Spritzguss)
•Bauteile mit seriennahen Eigenschaften
•Know-How-Transfer für die Serienprozesse
Qualitativ hochwertige, seriennahe Spritzgussteile!
Herstellung der Werkzeugeinsätze
•Fokus auf minimale Herstellungskosten und maximale Funktionalität
Kategorie 1
Kategorie 2
Kategorie 2+
• Herstellkosten
• Lieferzeit
Funktionalität
Herstellkosten von Prototypen (beispielhaft)
Verschiedene Herstellungsverfahren im Vergleich
Kosten
• Generative Fertigung (3D-Druck,FDM,STL,SLS…)
• Frästeile
• protosys
Stückzahlen
Verfahrenstechniken
•1K (Standard)
•Mehrkomponententechniken:
• 2K (hart – weich, hart – hart), Sandwich…
•Magnetspritzguss
•Dekorative Oberflächen
• 3D-Effektlackierung, IML (In Mould Labeling), Verchromen…
•Sondertechnologien
• Schäumen (chemisch, physikalisch), Insert-Technik, GIT/WIT…
Von PE bis PEEK
Gebrauchstemperatur
über 150°C
Leistung
PI
Hochleistungskunststoffe
PEI
PES
PEEK
LCP
PPS
PSU
PPA
Technische
Thermoplaste
PET
PC
bis 150°C
PBT
PPO
ABS
bis 80°C
Standardkunststoffe
PMMA
PS
PA66
PA6
PA12
POM
PP
SAN
amorph
PE-LD
teilkristallin
PE-HD
PE-UHMW
Eigenschaften Hochleistungskunststoffe
•gute mechanische Eigenschaften auch bei hohen Temperaturen
•herausragende chemische Beständigkeit
•gute Dimensionsstabilität und geringe Schwindung
•hohe Wärmeformbeständigkeiten
Verarbeitung Hochleistungskunststoffe
HT-PPA
PPS
LCP
PEEK
Werkzeugtemperatur
120 – 160°C
140 – 180°C
80 – 120°C
170 - 200°C
Temperierung
Druckwasser
Druckwasser
Druckwasser
Elektrisch
Massetemp.
310 - 350°C
320 – 340°C
335 – 345°C
370°C – 420°C
Einspritzgeschwindigkeit
mittel
mittel bis hoch
sehr hoch
mittel bis hoch
80°C (4-12h)
120-140°C
(4-8h)
150-170°C
(4-6h)
150°C (3-4h)
Materialvortrocknung
Anwendungsbeispiel HT-Werkstoffe
•Pinzette aus PEEK (KEBAPEAK XC 1730)
• herausragende chemische Beständigkeit
• Sterilisierbarkeit
• Verschleißfest
•2-fach babyplast Werkzeug
• Elektrisch beheizt
Verbund - Spritzgießen
Die einzelnen Komponenten sollen einen festen Verbund eingehen
• Meist stoffschlüssige, haftende Verbindung
• Formschlüssige Verbindung
Voraussetzungen
• Idealerweise Materialkombination mit guter Verträglichkeit
• Ansonsten mechanische Verkrallung beider Komponenten notwendig
Mehrkomponenten – Technik
Verbundspritzgießen – Hart / Weich - Kombination
Beispiel Sanitärtechnik: Flexibler rohrförmiger Stutzen
Prozessschritte
1. Spritzen der ersten Komponente aus PP
2. Kernrückzug (hydr.) zur Freistellung der Kavität für
die Weich-Komponente
3. Anspritzen der Weich-Komponente aus
KEBAFLEX / SG 65 A.01 am Innendurchmesser für
einen mediendichten Verbund
Magnetspritzguss
Verbundspritzgießen – Hart / Hart - Kombination
Haftmagnet Barlog plastics
Prozessschritte
1. Spritzen und Magnetisieren des Magneten
aus KEBABLEND / M 14/22 PA6
2. Kavität verschieben (hydr.)
3. Umspritzen des Magneten mit zweiter
Komponente KEBAFORM C270 LS
schwarz (POM schwarz, laserbeschriftbar)
4. Laserbeschriften (1064nm)
Verbundspritzgießen
Sandwich - Spritzgießen
Materialkarabiner
• Kombination von Steifigkeit/Festigkeit und Flexibilität
Hautkomponente
KEBAFORM C90
POM unverstärkt
• Hohe Flexibilität für Biegefeder
• Sehr gute Gleiteigenschaften
Kernkomponente
KEBAFORM C902 CF
POM, kohlefaserverstärkt
• Hohe Festigkeit/Steifigkeit
Dekorative Oberflächen
In Mould Labeling
Verpackungsbecher aus PP
• Dünnwandspritzguss
• IML – Prozess (Handeinlegeprozess)
• Geeignet für Verpackungsversuche
• Geeignet für Testmarketing
• Lebensmittelecht
• Ausbringungsmenge: >2.000 Stück
Dekorative Oberflächen
3D - Effektlackierung
Kugelschreiberbox
• 2 + 1 Prototypenwerkzeug
• 2 Inlays aus KEBAFLEX / E 65
• 1 Box aus KEBALLOY 3D
Prozessschritte
1. Spritzgießen
2. Magnetisieren
3. Lackieren
4. Montage
Sonderverfahren
Schäumen
Leichtbau am Beispiel : menschlicher Hüftknochen
• Verschiedene Schäumtechniken
• chemisch
• physikalisch
• Gewichtsreduktion von 20%
• Erzielter Leichtbaueffekt
• bis zu 1,38
Sonderverfahren
Insert-Technik
Beispiel Automotive: Fangband
• 2-fach Prototypenwerkzeug
Prozessschritte
1. Einlegen der Stahl-Inserts (von Hand)
2. Umspritzen mit PA66 schwarz
Know – How – Transfer für die Serienprozesse
• Erfahrungsaustausch durch die beteiligten
Experten aus allen Bereichen bei einen
Projektabschlussgespräch in unserem Hause
• Übergabe des Werkzeugkonzeptes
• Angaben zu effektiven Schwindungswerten
• Übergabe der Maschineneinstellparameter für
den Spritzgussprozess
Time-to-market ist erfolgsentscheidend!
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
Referent:
Dipl.-Ing. (FH) Tobias Wiebel,
Anwendungstechnik BARLOG Gruppe
Kontakt
BAHSYS GmbH & Co. KG
Am Weidenbach 8-10
D-51491 Overath
Telefon +49 (0)2206 90851-200
Telefax +49 (0)2206 90851-299
www.bahsys.de
[email protected]