Beim 2K Spritzguss ist die erste Komponente häufig die robuste, formgebende Komponente.
Daher wird diese auch als Hartkomponente bezeichnet.
Durch die Steifigkeit hat sie die Hauptauswirkung auf den Verzug.
Als Materialien werden zum Beispiel PP, PS oder PC+ABS eingesetzt.
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Im Spritzguss wird häufig mit zwei verschiedenen Materialien (auch Komponenten genannt) gearbeitet, um ein Formteil herzustellen.
Dies können unterschiedlich (harter und weicher Kunststoff) oder auch den gleichen Grundwerkstoff haben aber unterschiedlich eingefärbt sein.
2K steht für 2 Komponenten Spritzguss.
Dabei wird zunächst die erste Komponente in die Kavität gespritzt.
Danach wird z.B. durch einen Drehteller oder einen Roboter die erste Komponente in eine neue Kavität geführt und die zweite Komponente gespritzt.
Wichtig ist es hierbei auf die unterschiedlichen Verarbeitungstemperaturen zu achten.
Das Aufschmelzen der ersten Komponente ist nicht erwünscht.
Gleichzeitig sollen die beiden Komponenten gut aneinander haften.
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Durch die Polymerisation von Propen wird das Thermoplast Polypropylen (PP) hergestellt. Es handelt sich um ein teilkristallines Polyolefin.
PP verhält sich von den Eigenschaften sehr ähnlich zu PE, jedoch ist er härter und wärmebeständiger.
Mit 0,89 - 0,92 g/cm³ hat PP die geringste Dichte, im Vergleich zu den Standardkunststoffen.
Die Einsatztemperaturen liegen zwischen 0 und 100 °C.
Der Ermüdungswiderstand ist sehr hoch, so dass sich PP gut für die Verwendung in Scharnieren eignet.
All diese Eigenschaften sorgen dafür, dass PP heutzutage einer der wichtigsten Kunststoffe weltweit ist.
Selbst die synthetische Faserherstellung erfolgt zu einem großen Teil auf Basis von PP.
Einsatz findet Polypropylen vor allem in Verpackungen.
Weitere Einsatzgebiete sind Haushaltsgeräte, Spielzeug, Sportartikel und landwirtschaftliche Geräte.
Wichtig zu wissen ist, dass bezüglich Kleben und Lackieren PP wenig geeignet ist.
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Durch die Polymerisation von Styrol wird der transparente Thermoplast Polystyrol (kurz PS) hergestellt.
In der festen, amorphen Form ist Polystyrol glasklar, hart und schlagempfindlich.
In der geschäumten Form (z.B. Styropor) ist das Material weiß und undurchsichtig. Seine Festigkeit ist geschäumt geringer, aber die Elastizit höher.
Der Schaumstoff wird gerne als Verpackungsmaterial, Füllstoff und als Dämmstoff von Gebäuden eingesetzt.
Polystyrol schwindet während der Fertigung wenig, so dass es für feine Konturen und gerade Flächen bei passgenauen Bauteilen bevorzugt wird. Bei Lebensmittelverpackungen, Duschwänden oder Schildern findet PS häufig Verwendung.
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Beim 2K Spritzguss ist die zweite Komponente häufig weich und elastisch.
Daher wird diese auch als Weichkomponente bezeichnet.
Auf den Verzug des Formteils hat die Weichkomponente durch ihre Flexibilität nur einen minimalen Einfluss.
Dichtungen werden gerne im 2K Spritzguss als Weichkomponente direkt an ein Trägerteil eingespritzt.
Als Material wird z.B. TPE eingesetzt.
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Eine zusätzliche Spritzeinheit, die an eine bestehende Spritzgussmaschine im Plug-n-Play-Modus angebracht werden kann, wird Zusatzspritzaggregat genannt. Es wird vorzugsweise für den Mehrkomponenten- oder Mehrfarbspritzguss verwendet. Das Aggregat verfügt über ein eigenes Steuerungsmodul. Die Montage kann auf dem Werkzeug oder der bedienerabgewandten Seite erfolgen. Es kann über einen Kaltkanalverteiler in die Trennebene eingespritzt werden oder auf ein Heißkanalsystem.
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Im Spritzguss wird häufig mit Einlegeteilen gearbeitet, um ein Formteil herzustellen.
Das Einlegeteil wird zuerst in die Kavität gelegt und anschließend Kunststoff auf einer Seite eingespritzt.
Daraus leitet sich die Bezeichnung "Hinterspritzen" für dieses Verfahren ab.
Vorteil dieses Verfahrens ist, dass die Materialien durch die heiße Schmelze in der Regel feste Verbindungen eingehen.
Ein alternatives Verkleben von zwei Komponenten ist damit überflüssig.
Besonders häufig wird das Verfahren für Folien als Einleger verwendet.
In diesem Fall ist das Verfahren auch unter dem Namen Folien-Hinterspritzen zu finden.
Wichtig ist es auf die Verarbeitungstemperaturen zu achten, da das Aufschmelzen des Einlegeteils nicht oder nur partiell erwünscht ist.
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Das heute am häufigsten zum Einsatz kommende Urformverfahren in der Kunststoffverarbeitung ist der Spritzguss.
Mit Hilfe der Spritzgießmaschine wird der Kunststoff unter Einwirkung von Wärme in einen zähflüssigen Zustand überführt.
Anschließend wird die Schmelze unter Druck in einen Hohlraum (Kavität) des Werkzeugs eingespritzt.
Die Form und Oberflächenstruktur wird durch die Geometrie der Kavität festgelegt.
Durch Abkühlen oder eine Vernetzungsreaktion (bei Elastomeren) wird das Formteil fest und kann nach dem Öffnen der beiden Werkzeughälften ausgeworfen werden.
Das Spritzgussverfahren bietet sich besonders bei großen Stückzahlen an, da in diesem Fall die Herstellkosten für das Spritzgießwerkzeug anteilig aufgeteilt werden können.
Die durch Spritzguss hergestellten Formteile können nach dem Auswerfen direkt verwendet werden.
Spritzgießprozess: Spritzgießmaschine.
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Teile, die aus Formmassen durch spanlose Formung (z. B. durch Pressen, Preß-spritzen oder Spritzgießen) in allseitig geschlossenen Werkzeugen hergestellt worden sind" werden
laut DIN 7708, Blatt 1 als Formteile bezeichnet.
Somit ist beim Spritzgießen das Endprodukt, welches durch die Füllung des Formnests (Kavität) mit Kunststoffschmelze entsteht, ein Formteil.
Es ist zu beachten, dass ein eventuell vorhandener Kaltkanal-Anguss nicht zum Formteil zählt.
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Eine Gruppe von Kunststoffexperten hat die Firma PLEXPERT 2006 in Deutschland gegründet, um wertvolle Ressourcen einzusparen und damit einen positiven Beitrag hinsichtlich Kosten und Umwelt zu leisten.
Innerhalb der Firma gibt es zwei Hauptbereiche. Der erste konzentriert sich auf die Durchführung von Finite Elemente Berechnungen (FEM) als Dienstleistung. Darunter fallen die Analyse des Spritzgießprozesses, sowie die Durchführung von Strukturanalysen.
Basierend auf jahrzentelanger praktischer Erfahrung werden hier DFM konforme Ergebnisse in Dienstleistung für Kunden erstellt.
Der zweite Bereich umfasst die Entwicklung und Lieferung von Soft- und Hardware für die Kunststoff-Industrie. Mit neuesten Produkten liefert PLEXPERT einen wichtigen Beitrag für eine sichere Produktion und die Einsparung wertvoller Ressourcen.
Heute hat PLEXPERT Niederlassungen in Kanada, Deutschland, Thailand und China, um Kunden vor Ort schnell und effektiv zu unterstützen.
Über ein enges Netzwerk aus Experten der Kunststoffbranche in anderen Ländern werden PLEXPERT Produkte und Dienstleistungen auch dort angeboten.
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Eine geometrische Abweichung zwischen Soll- und Ist-Geometrie wird Verzug genannt.
Ursächlich dafür sind in der Kunststoffverarbeitung die im Prozess auftretenden Spannungen.
Diese entstehen durch unterschiedlich hohe Schwindungen im Bauteil.
Verschiedene Abkühlraten, Orientierung der Moleküle, Einschränkungen durch das Werkzeug (Limitierung der Schwindung), ungleichmäßige Wandstärken/ Nachdruck sind verantwortlich für die Unterschiede.
Diese Effekte können sich gegeneinander aufheben oder aber gegenseitig verstärken.
Wenn sich an eine Polybutadien-basierte Kette, kovalente Ketten aus SAN (Styrol-Acrylnitril-Copolymer) anbinden entsteht Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymerisat, kurz ABS.
Dieser amorphe Thermoplast besteht zu 15-35 % aus Acrylnitril, 5-30 % Butadien und 40-60 % Styrol. Durch unterschiedliche Mischungsverhältnisse können die Eigenschaften stark beeinflusst werden.
ABS zeichnet sich durch sein geringes Gewicht aus.
Die Bruchstabilität und Schlagfestigkeit, sowie die hohe Oberflächenhärte und Kratzfestigkeit sorgen dafür, dass es für Gehäuse und Spielzeuge, sowie für Mundstücke von Musikinstrumenten bevorzugt verwendet wird.
Wässrige Chemikalien können ABS nichts anhaben.
Es ist in Rohform farblos bis grau und kann in beliebiger Farbe durch Zugabe von Masterbatch hergestellt werden.
ABS ist primär in der Automobil- und Elektroindustrie zu finden. Es ist allerdings auch beliebt beim Galvanisieren, sowie bei thermogeformten Teilen. Auch in 3D Druckern wird ABS verwendet.
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