Beim Spritzgießen von Thermoplasten verändern sich mit den Farben auch Pigmentierung, Additive und Fließeigenschaften. Nicht mit Werkzeugen, die mit Primeform behandelt sind. 
Bilder: Balzers

Beim Spritzgießen von Thermoplasten verändern sich mit den Farben auch Pigmentierung, Additive und Fließeigenschaften. Nicht mit Werkzeugen, die mit Primeform behandelt sind. Bilder: Balzers

Rund 190 Mio. Kunststoffartikel produziert Busch-Jaeger, heute eine Tochter des ABB-Konzerns, in Aue jährlich. Eines der etwa 4500 Produkte ist eine USB-Steckdosenstation zum Aufladen von Mobilfunkgeräten. Diese Hochglanzabdeckungen werden in verschiedenen Farben hergestellt. Die Herausforderung: Mit den Farben verändern sich auch Pigmentierung, Additive und Fließeigenschaften der Thermoplaste. Dies kann die Entformung stark beeinträchtigen.

Anders bei Werkzeugen, die mit Primeform behandelt wurden: Bei Farbwechsel ist hier keine Änderung der Fertigungsparameter nötig. Vorher hatten sich die Dosenabdeckungen, die sogenannten C-Scheiben, während der Produktion beim Öffnen leicht von der Auswerferseite des Formwerkzeugs abgezogen. In Zusammenarbeit mit den Experten von Oerlikon-Balzers konnten diese Entformungsprobleme gelöst werden.

Trends µ-genau

Busch-Jaeger Elektro GmbH

Die plasmaunterstützte Werkzeugoberflächenveredelung Primeform verspricht eine Produktivitätssteigerung des behandelten Spritzgießwerkzeugs. In diesem Prozess wird im Plasma eine verschleiß- und kratzbeständige Diffusionsschicht mit hoher Oberflächenhärte im Grundmaterial erzeugt. Das Verfahren soll Entformbarkeit und Kratzfestigkeit sowie das Fließverhalten des Kunststoffs im Werkzeug deutlich verbessern. Eine Hartverchromung belasteter Werkzeugteile wird damit laut Hersteller überflüssig.

Primeform ist ein plasmagestütztes Verfahren, bei dem keine Beschichtung aufgetragen, sondern in der Werkzeugoberfläche eine harte Diffusionsschicht erzeugt wird. So verbessern sich Entformbarkeit und Kratzfestigkeit sowie das Fließverhalten des Kunststoffs deutlich. Beim Spritzgießen von Thermoplasten verändern sich mit den Farben auch Pigmentierung, Additive und Fließeigenschaften. Nicht aber mit Werkzeugen, die mit Primeform behandelt wurden. Hinzu kommt die Möglichkeit, die Werkzeugwandtemperatur zu erhöhen. Beides zusammen sorgt für kaum noch sichtbare Bindenähte.

Problemlos reparieren und polieren

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Thomas Kufner (rechts) von Busch-Jaeger ist sehr zufrieden mit dem erzielten Resultat.

Weil es sich um keine Schichtabscheidung handelt, lässt sich die Form ohne Entschichtung und Aufwand sowohl reparaturschweißen als auch problemlos nachpolieren. Da keine Schicht abgeschieden wird, entsteht auch kein unerwünschtes Aufmaß – die Fertigungspräzision bleibt hierbei in vollem Umfang erhalten. Das Verfahren verspricht brilliante Hoch­glanz­oberflächen, so können beispielsweise auch Klarsichtabdeckungen in einem mit Primeform behandelten Werkzeug erzeugt werden. Primeform ermöglicht zudem das Hochglanzpolieren der Formwerkzeuge und damit höchste Oberflächenbrillanz der gefertigten Teile.

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Da bei Primeform keine Schicht abgeschieden wird, entsteht auch kein unerwünschtes Aufmaß – die Fertigungspräzision bleibt hierbei in vollem Umfang erhalten.

Für die 250 Mitarbeiter im Werk Aue bedeutet dies eine deutliche Reduzierung des Aufwands für die Optimierung der bisher polierten Werkzeuge: „Dieser verkürzt sich erheblich. Wir schicken die Form nur einmal zur Primeform-Behandlung, sparen gut die Hälfte an Zeit und reduzieren den Aufwand auf ein Minimum, da wir die Werkzeugoberfläche trotz Behandlung bis zu einem gewissen Grad nachbearbeiten können“, erläutert Thomas Kufner aus der Anwendungstechnik.

Verkürzen ließ sich zudem die Kühlzeit und damit die Zykluszeit, die um 25 Prozent gesenkt werden konnte. Primeform erlaubt darüber hinaus die Erhöhung der Werkzeugwandtemperatur und des Nachdrucks beim Einspritzen des Kunststoffs. Dies sorgt für eine weiter gesteigerte Oberflächenqualität. Angesichts der vielen Vorteile ist sich Thomas Kufner sicher: „Wir werden Primeform künftig verstärkt einsetzen.“

Ein hochglänzendes Spritzgießteil in sechs Farben war die Herausforderung bei der ABB-Tochter Busch-Jaeger. Denn die unterschiedlichen Materialeigenschaften der verschiedenen Thermoplaste hatten großen Einfluss auf die Verarbeitung. Die Lösung: Die Behandlung der Spritzgießwerkzeuge mit Primeform.

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