Die Anforderungen an Lautsprecherabdeckgitter im Automobilbau gehen längst über die reine Schutzfunktion für die Lautsprechermembran hinaus. Generell werden höchste Ansprüche an Optik, Haptik und Festigkeit des fertigen Bauteils gestellt. Eine möglichst stabile Ausführung ist wichtig, denn die Komponenten sind oft Berührungen und Stößen ausgesetzt. Aber auch das Design der filigranen Gitterstruktur muss zur Erzielung einer optimalen Klangqualität perfekt auf den jeweiligen Fahrzeuginnenraum abgestimmt sein. Nicht zuletzt ist eine makellose Sichtfläche mit griffsympathischer Struktur gefordert.
Heißkanalseite eines 2-fach-Werkzeugs zur Fertigung einer kompletten Türverkleidung.
Typische Materialien für die Abdeckungen sind POM sowie PC-ABS- oder PA6-ABS-Blends. Während der letzten Jahre ist – gerade in der automobilen Mittel- und Oberklasse – allerdings ein eindeutiger Trend hin zu Mehrkomponentenausführungen zu beobachten. Die Palette reicht hierbei von Umrandungen aus ABS, die in einem weiteren Schritt glanz- oder mattverchromt werden, bis hin zur Integration lichtdurchlässiger, amorpher Materialien wie PC, welche zum Beispiel als Lichtleisten für Ambientebeleuchtungen dienen.
Trends µ-genau
Kompakt bauende Lösung
Einen Vorteil bietet bei engen Platzverhältnissen das sehr schlanke Design der Standard-Heißkanaldüsen von Ewikon, das von der kompakt bauenden Heizung mit direkt in Ausfräsungen im Druckrohr integrierten Wendelrohrpatronen ermöglicht wird. Diese Art der Beheizung verspricht außerdem ein äußerst gleichmäßiges Temperaturprofil – wichtig, weil die Düsen in der Regel in langer Ausführung zum Einsatz kommen. Die Düsenlängen erreichen bis zu 600 mm, der typische Schmelzekanaldurchmesser bewegt sich zwischen 9 und 18 mm.
Die filigranen Auswerferpakete können bis zu 100 Stifte enthalten, sie sind in der Heißkanalseite.
Langjährige Partnerschaft
Die Hochpräzisionswerkzeuge für die Lautsprecherabdeckungen werden ausschließlich mit Heißkanalsystemen angespritzt. Ewikon ist seit vielen Jahren exklusiver Lieferant von Heißkanaltechnik für Lindecke. Generell ist während eines Werkzeugprojekts eine enge Zusammenarbeit zwischen Werkzeugbauer, Endkunden und Heißkanalhersteller unerlässlich. „Die optimale Gitterstruktur wird in Kooperation mit den Design- und Konstruktionsabteilungen der Automobilhersteller definiert“, erklärt Geschäftsführer Bernd Lindecke. „Bei der Auslegung des Werkzeuges zählt dann aber unsere Erfahrung. Hier bilden unsere 38 Mitarbeiter ein perfekt aufeinander eingespieltes Team.“
Die Ewikon-Elementetechnik ermöglicht kompakte Verteilerlayouts und eine perfekte Vorbalancierung.
Da die Abdeckungen über eine lange Produktionsdauer in hohen Stückzahlen gefertigt werden, ist generell ein robustes Werkzeugdesign nötig. Bei der Formkontur ist dann Hochpräzision gefordert. Eine wesentliche Rolle spielt die Stützstruktur hinter dem eigentlichen Gitter, auf der sowohl die Anspritzpunkte für den Heißkanal als auch die Auswerferpositionen platziert werden. „Das ist eine der Besonderheiten in diesem Geschäft“, erläutert Lindecke. „Die gesamte Auswerfermechanik muss auf der Heißkanalseite untergebracht werden, um eine perfekte Optik auf der Sichtseite zu gewährleisten.“
Ein Auswerferpaket enthält bis zu 100 Stifte pro Gitter. Sie sorgen dafür, dass der Druck auf die Stützstruktur während des Entformungsvorgangs möglichst gleichmäßig verteilt wird, um Beschädigungen des Gitters vorzubeugen. Da – abhängig von der Größe – allein auf der Gitterstruktur bis zu fünf Mal angespritzt wird und neben der Auswerfermechanik auch Raum für die Kühlung vorgesehen werden muss, sind die Platzverhältnisse begrenzt.
Schlankes Düsen-Design
Einen Vorteil bietet hier das generell schlanke Design der Ewikon-Standard-Heißkanaldüsen, welches dank der kompakt bauenden Heizung mit direkt in Ausfräsungen im Druckrohr integrierten Wendelrohrpatronen ermöglicht wird. Diese Art der Beheizung ermöglicht außerdem ein äußerst gleichmäßiges Temperaturprofil. Dies ist wichtig, weil die Düsen in der Regel in langer Ausführung zum Einsatz kommen.
Die Düsenlängen erreichen bis zu 600 mm, der typische Schmelzekanaldurchmesser bewegt sich zwischen 9 und 18 mm. Bei kleineren Gittern wird offen angebunden, bei größeren Gittern und kompletten Verkleidungskomponenten erfolgt die Anspritzung sequenziell mit Nadelverschlusstechnik.
Um Platz für Auswerfermechanik und Kühlung zu schaffen, kommen lange Heißkanaldüsen zum Einsatz. Die Anspritzung erfolgt sequenziell mit Nadelverschlusstechnik.
Die optimale Position der Anspritzpunkte auf der Stützstruktur des Gitters legt Bernd Lindecke persönlich fest: „Das sind einfach Erfahrungswerte“, erklärt er. „Bei den komplexen Strukturen der Lautsprechergitter liefern Moldflow-Analysen keine verwertbaren Resultate. Wir positionieren die Anspritzpunkte so, dass das Gitter gleichmäßig gefüllt wird und mit dem Verlauf der Fließfronten eine optimale Bindenahtfestigkeit gegeben ist. Außerdem ermitteln wir den benötigten Einspritzdruck. Dann muss Ewikon für die Balancierung des Systems sorgen.“
Sehr kompakte Anordnung
Dies geschieht mit der Ewikon-Elementetechnik in den Verteilersystemen. Sie bietet die Möglichkeit, Fließkanäle sehr kompakt auf mehreren Ebenen anzuordnen beziehungsweise umzulenken. Gerade bei Mehrkomponentenformen ist so ein platzsparendes Verteilerlayout möglich. Bei asymmetrischen Werkzeugaufbauten mit unterschiedlichen Anspritzpunktabständen, etwa bei Türverkleidungen, wird das System mittels dieser Technik vorbalanciert, um bei der sequenziellen Nadelverschlussanspritzung die Druckunterschiede zwischen den Düsen entsprechend den Vorgaben anzugleichen. Die Besonderheit dabei ist, dass dies kostengünstig und präzise über die Länge der Fließwege erreicht wird. Es besteht keine Notwendigkeit, den Einspritzdruck über den Schmelzekanalquerschnitt zu regulieren, etwa per servokontrollierter Schmelzedruckkontrollsysteme.
Die Abmusterung des fertigen Werkzeugs erfolgt im Haus. Mehr als 2000 Werkzeuge für Lautsprecherabdeckungen hat das Unternehmen gefertigt, die Erodierelektroden zur Einbringung der feinen Gitterstrukturen werden selbstverständlich gelagert, um eine Überholung des Werkzeugs zu ermöglichen.
Zusätzlich entstehen auch Musterwerkzeuge als Eigenentwicklung. Hier sieht sich Lindecke als Partner der Automobilindustrie, um die Entwicklung voranzutreiben. „Wir haben die Kompetenz im Werkzeugbau und möchten mit solchen Projekten – gerade in der Mehrkomponentenanwendung – zeigen, was technisch machbar ist, um so neue Impulse im Design zu geben“, führt Bernd Lindecke aus. Oft bleibt es nicht beim Muster – schon mehrere Lindecke-Eigenentwicklungen wurden von Automobilherstellern übernommen und sind in die Serienproduktion eingeflossen.