Die Oberflächenstrukturen in Kunststoffspritzgussformen und die auf Kunststoffspritzgussteile aufgebrachten Muster werden immer ausgefeilter und komplexer. Diese Fortschritte sind spannend, weil sie Produktentwicklern und Ingenieuren viele neue Designoptionen bieten. Doch bevor ein fertiges Teil hergestellt werden kann, muss das Spritzgießwerkzeug zunächst sorgfältig gefertigt werden.

In diesem Beitrag erklären wir, wie wir bei Gestión de Compras strukturierte Oberflächen auf kontrollierte und wiederholbare Weise auftragen, um die Ergebnisse zu erzielen, die Designer erwarten. Unser Unternehmen verfügt über mehr als 20 Jahre Erfahrung in der Entwicklung und Herstellung von Kunststoff-Spritzgießwerkzeugen, auch mit Texturierung.

Werfen wir einen Blick auf die fünf gängigsten Methoden.

Schleifen und Polieren

Eine grobe Bearbeitung hinterlässt Werkzeugspuren auf dem Teil. Wenn sie nicht korrigiert werden, werden diese Spuren beim Gießen auf das Produkt übertragen, was natürlich nicht erwünscht ist.

Deshalb werden diese Spuren und andere kleine Oberflächenfehler durch Schleifen und Polieren beseitigt. Dies geschieht durch geschulte Techniker, die eine Vielzahl von rotierenden Werkzeugen, Diamantfräsern, Sandpapier, Feilen und anderen Schleifmitteln verwenden. Die Texturen, die sie erzeugen können, reichen von spiegelglatten Oberflächen bis hin zu grober Körnung und allem, was dazwischen liegt. Das Schleifen erfordert Geschick und ein gewisses Maß an handwerklichem Geschick, aber die Techniker können nicht in tiefe Hohlräume oder sehr dünne Abschnitte vordringen. Außerdem müssen sie darauf achten, dass sie die Maßtoleranzen der Form nicht zu stark verändern.

Funkenerosion (EDM)

Das Funkenerodieren funktioniert sowohl bei harten als auch bei weichen Metallen und kann sehr enge Toleranzen erzeugen. Sie ist ideal für die Herstellung feiner, tiefer Rillen, scharfer konkaver Ecken, erhabener Schriftzüge und anderer Merkmale, die auf herkömmliche Weise nur schwer oder gar nicht zu bearbeiten wären. Darüber hinaus kann eine sehr feine, glatte Oberfläche erzielt werden, die ein mühsames und kostspieliges Polieren von Hand überflüssig macht.

Früher wurden große Erodierelektroden verwendet, um eine strukturierte Oberfläche auf Formwerkzeuge aufzubringen, die als Sputterfinish“ bekannt ist. Nur der Name ist geblieben.

Schleuderradstrahlen

Mit Hochdruckluft werden verschiedene Arten von trockenen oder nassen Schleifmitteln gegen die Werkzeugwand gesprüht. Zum Beispiel Quarz (Sand), Aluminiumoxid, Glas- oder Kunststoffkugeln und sogar Walnussschalen. Dies ist eine hervorragende Möglichkeit, das Werkzeug zu reinigen und gleichzeitig eine gleichmäßige matte oder satinierte Oberfläche zu erzielen. Die Art des verwendeten Materials sowie der Luftdruck, die Menge und das Sprühbild bestimmen das endgültige Aussehen.

Chemische Fotoätzung

Viele Kunststoffteile werden mit ausgeklügelten Mustern und Texturen im Spritzgussverfahren hergestellt. Einige ahmen das Aussehen von Stein, Leder oder Holzmaserungen nach, während andere eher abstrakte geometrische Muster erzeugen. Aber wie werden diese Muster auf ein Formwerkzeug aufgebracht? Das geschieht durch Fotoätzung.

Zunächst wird die Wand des Werkzeugs mit einem Photoresist, einer lichtempfindlichen Chemikalie, beschichtet. Das gewünschte Muster wird dann mit einem ultravioletten Licht auf die Oberfläche des Werkzeugs projiziert, wodurch die Bereiche, die mit dem Licht in Berührung kommen, gehärtet werden. Der restliche Fotolack wird abgewaschen, so dass eine Filmmaske zurückbleibt.

Die Form wird dann in ein Säurebad gelegt, das die ungeschützten Bereiche ätzt und so die gewünschte Textur erzeugt. Der Prozess muss sorgfältig gesteuert werden, um die Art des Grundmetalls, die Komplexität des Designs und die Tiefe der Oberflächenpenetration durch die Säure zu berücksichtigen.

Das Ätzen ist schnell, kostengünstig und kann sehr feine Strukturen erzeugen, um fast jedes Aussehen zu erzielen. Sie hat jedoch einige Einschränkungen. Das Ätzen funktioniert nicht in Hinterschneidungen oder anderen Bereichen, in denen die optische Sichtlinie blockiert ist.

Texturierung von Kunststoff-Spritzgießformen mit Lasergravur

Mit der Lasergravur lässt sich fast jede beliebige Textur in Kunststoffspritzgussformen auf jeder gekrümmten Oberfläche reproduzieren. Der Erfolg dieses Verfahrens hängt von der Kombination von zwei Technologien ab.

Die erste ist die 3D-Computermodellierung. Damit kann ein Konstrukteur eine Texturkarte nehmen und sie an den Konturen fast jeder formbaren Form ausrichten, wobei hochentwickelte Algorithmen die Geometrie des Entwurfs beibehalten.

Die zweite Technologie ist die 5-Achsen-Bewegungssteuerung. Sie hilft dem Laser, die Oberflächentopologie genau zu verfolgen und Hinterschneidungen und andere Bereiche zu erreichen, die nicht in der Sichtlinie liegen.

Die Lasergravur wird häufig in der Automobilbranche eingesetzt, wo größere Formen, wie z. B. ein Armaturenbrett, Muster benötigen, die über eine große Länge hinweg konsistent bleiben. Das Verfahren ist teurer als andere Methoden und benötigt Zeit für die Erstellung der erforderlichen 3D-CAD-Modelle, aber für die anspruchsvollsten Anwendungen ist es wirklich die beste Option.

Texturen in Kunststoff-Spritzgießformen haben einen deutlichen Einfluss auf Zykluszeiten, Anschnitt- und Angusspositionen, Entformungswinkel, Werkzeuglebensdauer, Kosten und viele andere Faktoren.

Gestión de Compras ist auf den Entwurf und die Entwicklung von Kunststoff-Spritzgießwerkzeugen mit hoher Qualität und niedrigen Produktionskosten spezialisiert. Wir stehen Ihnen zur Verfügung, um eine Strategie für den Entwurf von Spritzgussformen zu entwickeln, die Ihre Anforderungen an die Textur berücksichtigt.