Anforderungen
Das 2K-Trägerbauteil TMS3 übernimmt die Funktion eines Trägers für das Steuermodul im BMW LED-Scheinwerfer. Um Feuchtigkeit von außen abzuhalten, gilt es bereits in der Produktauslegung großes Augenmerk auf die Dichtigkeit des Fertigteiles zu legen. Dabei sollen Kontaminationen durch Ausgasungen aus dem Dichtungswerkstoff Silikon unbedingt verhindert werden, ebenso wie die Belagsbildung auf der Innenseite des Scheinwerfers. Die besondere Herausforderung bestand darin, das Zeichnungsteil in sehr kurzer Zeit zur Serienreife zu überführen. Und das trotz der Kombination gegenläufiger Verarbeitungsparameter.
Prozess
In einem einstufigen 2K-Spritzgussprozess werden die Gehäuse vollautomatisch und kostengünstig in Serie gebracht. Geformt auf eigens entwickelten Hybridwerkzeugen mit einem genauen Verständnis über Werkstoffe und deren Verarbeitung.
Zum Einsatz kommen ein Polyamid 6 GF 30 Thermoplast sowie ein spezielles haftungsmodifiziertes Silikon mit einer Shorehärte von 50. Diese Weichkomponente hat den großen Vorteil, dass die Dichtungseigenschaften auch über hohe Temperaturbereiche konstant bleiben. Die anspruchsvolle Verarbeitung des dünnflüssigen Silikons erfordert dagegen ein hohes Maß an Genauigkeit im Werkzeug sowie Know-how bei der konturnahen Temperierung. Da sich das Thermoplast in der Abkühlphase verzieht, müssen von Anfang an Korrekturschleifen eingeplant werden, um die geforderte Ebenheit der Leiterplattenauflage zu erreichen. Jeder Prozessschritt wird mittels Messmaschinen, Lehren, Messuhren und Messschiebern permanent überwacht und im CAQ-System dokumentiert.
Um Ausgasungen des Silikons zu verhindern, werden die Dichtungsstoffe nach dem Spritzgussprozess im Umluftofen getempert. Die spezielle Konstruktion des Werkzeugs sorgt dafür, dass die Silikon-Kavität luftdicht abgeschlossen wird, ohne dabei Luft einzuschließen. Unsere ersten Gehäuse-Prototypen wurden aus Pilotwerkzeugen in Umsetztechnik direkt im Technikum des Maschinenlieferanten erstellt. Auch der Silikonverteiler und ein produktspezifischer Entnahmegreifer sind eine komplette Eigenentwicklung.
Ergebnis
Dank des einstufigen Fertigungsprozesses kann auf kostenintensive Zusatzschritte, wie die nachträgliche Montage der Dichtungen oder einen zweiten Spritzgussprozess komplett verzichtet werden. Folglich werden nicht nur die Kosten, sondern auch das Fehlerrisiko in einem schlanken, effizienten Zyklus deutlich gesenkt.
Ein weiterer Vorteil: Alle Prozessschritte werden inhouse ausgeführt – Prozessentwicklung, Werkzeugkonzeption, Werkzeugbau, Verbundfertigung, Konfektionierung, kundenspezifische Verpackung. Dieser umfassende Mix aus Technologien und Know-how verkürzt die Zeit zur Marktreife erheblich und erleichtert die Kommunikation innerhalb der Prozesskette. Heute fertigen wir 10.000 Gehäuse am Tag, 7 Tage die Woche in 4-Schicht-Fertigung, parallel auf 3 Maschinen.
3
2K-Thermoplast-Silikon-Spritzgussmaschinen mit jeweils 160 t Schließkraft
427
kg Materialdurchsatz an Silikon und Thermoplast im Projektzeitfenster
7.5
gefertigte Gehäuseteile, alle in einer einheitlich hohen und dokumentierten Qualität
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