Kunststoffteile, angespritzte Stecker und mehr...

Spritzgussteile

Kunststoffteile, angespritzte Stecker und mehr... Individuelle Herstellung in angepassten Verfahren.

Kunststoffspritzguss

Ob zur Abdichtung, Zugentlastung oder als angespritzter Stecker zur Kontaktierung: Die EM Kunststofftechnik GmbH steht für jahrelange Erfahrung beim Umspritzen von Litzen und Leitungen.

Wir bieten Ihnen eine spezifische Herstellung von Spritzgusskleinteilen und Erzeugnissen aus Kunststoff-Verbindungen mit und ohne Glasfaserverstärkung an.

Sie haben einen besonderen Farbwunsch? Wir richten uns ganz nach Ihren Wünschen.

 


Zum vielfältigen Einsatz des Spritzgießens

Seit vielen Jahren sind Kunststoffe sowohl in der Industrie als auch bei Produkten für die private Anwendung nicht mehr wegzudenken. Dementsprechend vielseitig sind auch die Einsatzgebiete des Spritzgussverfahrens:

Die EM Kunststofftechnik GmbH hat sich einerseits auf das Umspritzen von Litzen und Leitungen, andererseits auf die Herstellung von Spritzguss-Kleinteilen aus Kunststoff-Verbindungen mit und ohne Faserverstärkung spezialisiert. Unser Hauptaugenmerk liegt dabei auf der Herstellung von Einzelkomponenten für unsere patentierten Spiegelverstellereinheiten sowie auf der Fertigung von Bauteilen nach individuellen Kundenwünschen und Vorgaben. 

 


Was genau ist Spritzguss?

Als Spritzguss oder Spritzgießen bezeichnet man im Allgemeinen ein automatisierbares Verfahren zur Herstellung von Kunststoffteilen. Hierbei macht man sich die thermoplastischen Eigenschaften verschiedener Kunststoffe (z.B. Thermoplaste, Duroplaste und Elastomere) zunutze, indem man Kunststoffgranulat in der Spritzeinheit (Schneckenextruder) einer Spritzgussmaschine erhitzt, anschließend unter hohem Druck und Temperatur in Spritzgießwerkzeuge mit einer oder mehreren Kavitäten spritzt und aus der geometrischen Form der Kavität vielfältige Bauteile fertigt. 

Die ersten Spritzgussmaschinen (engl. „injection moulding machines“) wurden im späten 19. Jahrhundert von amerikanischen Ingenieuren konstruiert. Mit dem Ausbau der industriellen Kunststoffverarbeitung wurde das Verfahren immer weiter verfeinert, um die serielle Fertigung von Kunststoffteilen noch effizienter zu machen.

Dies war u.a. dadurch möglich, dass bei der Herstellung der Spritzgusswerkzeuge neue Fertigungsverfahren (Erodieren) und wärmebeständigere, hochfeste Werkstoffe zum Einsatz kamen, die komplexere, feinere und detailliertere Spritzgusswerkzeuge erlaubten. Dank dieser konnte man mit dem Spritzgießen auch komplexe Bauteile in hoher Qualität, kostengünstig und in sehr großen Stückzahlen herstellen. Weiterhin wird dabei eine sehr hohe gleichbleibende Qualitätsstabilität und Prozessstabilität der gefertigten Bauteile erreicht und gewährleistet. 

Das neueste Fertigungsverfahren für Spritzguss-Werkzeugeinsätze ist das 3D-Drucken von Formeinsätzen aus metallischen Werkstoffen.

 


Wie läuft das Spritzgießen ab?

Das Spritzgussverfahren besteht im Wesentlichen aus vier Schritten, welche mit der Spritzgussmaschine vollautomatisiert durchgeführt werden: 

Schritt 1: Damit sich der Kunststoff umformen lässt, muss er zunächst plastifiziert, d.h. in eine zähe, gut fließbare und verformbare Masse umgewandelt werden. Hierfür gelangt das Kunststoff-Granulat aus dem Materialvorratstrichter der Spritzgussmaschine in die Plastifiziereinheit der Spritzeinheit. Durch das Drehen der Schnecke, wird der Plastifizierzylinder mit Granulat gefüllt. Im Zylinder wird das Granulat thermisch bis zu der vorgegebenen Verarbeitungstemperatur des Werkstoffes erwärmt und aufgeschmolzen. 

Das Spritzgussteilegewicht des zu spritzenden Teiles wird über das Volumen entsprechend der verwendeten Plastifiziereinheit (Schneckendurchmesser, Plastifiziervolumen) so eingestellt, dass die Abschaltung des Plastifiziervorgangs entsprechend des geförderten Spritzteilgewichtes (meist über ein wegabhängiges Signal an der Plastifiziereinheit) abschaltet. 

Im Plastifizierzylinderraum befindet sich zwischen Rückstromsperre und Angussdüse das Material im aufgeschmolzenen Zustand  und bereit den Einspritzvorgang (Zyklus) in das Werkzeug.

 

Schritt 2: Die Schnecke der Plastifiziereinheit schiebt eine bestimmte Menge (Spritzgussgewicht) an Kunststoffmasse mit einer Schubbewegung, ähnlich einer Presse, über die Angussdüse zum Spritzgießwerkzeug und spritzt den weichen Kunststoff unter hohem Druck und gleichbleibender Temperatur in dieses ein. Im Spritzgießwerkzeug befindet sich eine sog. Kavität, also ein Hohlraum, der die spätere Form/Geometrie und Oberflächenbeschaffenheit des fertigen Kunststoffteils bestimmt. 

 

Schritt 3: Nachdem der Werkstoff von der Schnecke in das Spritzgusswerkzeug gespritzt wurde, beginnt der Werkstoff an den Wänden der Kavität zuerst zu erstarren. Dabei schwindet der Werkstoff und zieht sich zusammen, wodurch das Bauteil kleiner werden würde. Da aber die Seele des Bauteiles noch plastische Eigenschaften aufweist, wird mit dem gleichen Werkstoff nachgedrückt. Dies erfolgt über eine Nachdruckphase im Anschluss an das unmittelbare Einspritzen, um der Schwindung entgegenzuwirken. Erst danach kann das im Werkzeug gespritzte Teil definiert abkühlen. 

Diese Phasen laufen in Bruchteilen von Sekunden ab. Um diesen Prozess bei unterschiedlichen Werkstoffen zu optimieren und Spitzteilfehler, wie Einfallstellen, Glanzstellen, Bindenahtfehler und Schlieren zu vermeiden, werden über die Prozessparameter (wie z.B. Materialtemperatur, Werkzeugtemperierung, Einspritzgeschwindigkeit, Nachdruck, Kühlzeit) die optimalen Einstellungen entsprechend dem zu spritzenden Teil eingestellt. 

 

Schritt 4: Ist die definierte Abkühlphase abgeschlossen, öffnet sich das Spritzgusswerkzeug und das fertige Formteil wird aus der Spritzgussform über einen Ausdrücker ausgestoßen und ausgeworfen. Damit ist der eigentliche Spritzgießzyklus beendet.

 


Diese Vorteile bietet das Spritzgießen


Welche Kunststoffe kommen zum Einsatz?

Die Technik des Spritzgießens eignet sich sowohl für die Verarbeitung von Thermoplasten, Elastomeren, als auch von Duroplasten – meist in Form von Granulat. Da sich diese Kunststoffe in ihren Eigenschaften unterscheiden, stellen sie unterschiedliche Anforderungen an das Spritzgussverfahren und die Spritzgussmaschine.

 

Thermoplaste Duroplaste
Bei den Thermoplasten handelt es sich um Kunststoffe, die durch Erwärmung verformbar werden. Im Gegensatz zu anderen Kunststoffen behalten die Thermoplaste ihre neue Form nach der Abkühlung bei. Duroplaste bilden neben den Elastomeren und Thermoplasten die dritte große Gruppe der Kunststoffe. Mithilfe chemischer Prozesse werden sie bereits während der Herstellung gehärtet.
Thermoplaste zeichnen sich zudem durch eine Reversibilität aus, d.h. man kann sie theoretisch beliebig oft erhitzen und verformen. Anders als andere Kunststoffe, behalten Duroplaste auch bei einer Erhitzung ihre Form und lassen sich nicht erneut verformen.
Das Spritzgießen von Thermoplasten unterteilt sich in vier Prozesse: Plastifizieren, Einspritzen, Abkühlen und Auswerfen. Eine wichtige Voraussetzung für das Duroplast-Spritzgießen ist, dass die Aushärtung der Formteile bei Temperaturen zwischen 130°C und 180°C erfolgt.
Der Thermoplaste-Spritzguss kommt u.a. in der Automobilbranche (z.B. für die Produktion von Armaturenbrettern), in der Elektrotechnik sowie bei der Fertigung von Haushaltsgeräten oder Spielzeugen zum Einsatz. Häufig werden Duroplast-Spritzgussteile in PKW-Scheinwerfen eingesetzt. Duroplaste-Bauteile eignen sich zudem für Anwendungen mit schwankenden Temperaturen, da sie eine gute Temperaturbeständigkeit aufweisen.

 

Neben dem Thermoplast- und Duroplast-Spritzgießen gibt es noch das Elastomer-Spritzgießen. Als Elastomere (kurz: Elaste) bezeichnet man in der Kunststofftechnik verformbare Kunststoffe, die sich durch Druck oder Dehnung kurzfristig verformen lassen und anschließend wieder ihre ursprüngliche Form einnehmen. Um Elastomere für den Spritzguss verwenden zu können, benötigt man Spritzgussmaschinen mit speziellen Schneckengeometrien. Während die Plastifiziereinheit beim Thermoplast-Spritzguss hoch temperiert sein müssen, erfordert das Elastomer-Spritzgießen eine kalte Plastifiziereinheit. 

 


Bewährte Technik

Horizontale Spritzgussmaschienen

 

Typ Schließkraft Anzahl
SGM Engel ES 500/100 HL 1000 kN 2
SGM Engel ES 200/60 HL 600 kN 2

 

Die hier aufgeführten Maschinen werden insbesondere für die Herstellung von Kunden-Einzelkomponenten und für unsere patentierten Spiegelverstellereinheiten eingesetzt.

 

Vertikale Spritzgussmaschine

Beim Umspritzen von Litzen mit Thermoplasten greifen wir auf ein speziell angepasstes Verfahren zurück. Durch den Einsatz einer Plugmatic ST 25 mit einer Schließkraft von 250 kN realisieren wir für Sie dauerhafte Verbindungen mit einem Höchstmaß an Präzision.

 

Niederdruckvergussanlage

Zum formgebenden Umspritzen von Bauteilen mit Schmelzkleber (Hotmelt) wird ein Niederdruck-Spritzgießverfahren angewendet. Hierbei setzen wir Vergussanlagen vom Typ K1002 der Schäfer-Gruppe ein. Ihre Kontakte, Stecker oder elektronischen Bauteile wie bestückte PCBs werden so langfristig gegen Umwelteinflüsse geschützt und Kabeldurchführungen wirksam aber flexibel abgedichtet.

 

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