Spritzguss-Oberflächenveredelungen:SPI und VDI

Polymer-Spritzgussteile müssen häufig für den Endgebrauch nachbearbeitet werden. Für das Spritzgießen stehen eine Vielzahl von Oberflächenveredelungsoptionen zur Verfügung, die die Textur, das Aussehen, die Haptik und andere Oberflächeneigenschaften der Teile beeinflussen. Nicht nur aus Kundensicht, sondern auch aus der Sicht eines Konstrukteurs und Ingenieurs ist dies eine wichtige Designüberlegung, da sie für das Formendesign unerlässlich ist.

Bedarf an Oberflächenveredelung

Die meisten Formen werden aus Aluminium und/oder Stahl gefertigt und das geformte Teil nimmt selbst die kleinste Unvollkommenheit in den Formoberflächen auf. Die Bearbeitungsspuren der Schaftfräser übertragen sich auf das Formteil, wenn sie nicht durch Strahlen oder Polieren entfernt werden. In vielen Fällen, insbesondere auf der Innenseite eines Teils, die für das Auge nicht sichtbar ist, können die Werkzeugspuren auf der Form zurückbleiben, ohne dass dies die Funktion oder das Aussehen des Teils beeinträchtigt.

Die sichtbaren Oberflächen erfordern jedoch eine zusätzliche Nachbearbeitung. Fast alle Formen sind bis zu einem gewissen Grad fertig, aber je mehr Polieren erforderlich ist, desto höher sind die Kosten für die Formwerkzeuge und desto länger dauert die Fertigstellung der Form.

Hauptfaktoren, die die Oberflächenbeschaffenheit bestimmen

Die Oberflächenveredelung beim Spritzgießen unterscheidet sich von der CNC-Bearbeitung oder der Oberflächenveredelung im 3D-Druck. Während bei den beiden letzteren die Oberflächenveredelung nach der Herstellung des Teils als zusätzlicher Schritt erfolgt, wird bei ersterem die Formoberfläche selbst so vorbereitet (Texturieren), dass das Teil fertig ist. Benötigt das benötigte Teil beispielsweise eine matte Oberfläche, wird die Innenseite der Form so strukturiert, dass das Formteil matt herauskommt. Hier sind die Faktoren, die über das Finish entscheiden:

Steigerung der visuellen Attraktivität des Teils

Teiledesigner können sich aus mehreren ästhetischen Gründen für eine Texturierung entscheiden. Eine glatte oder matte Textur auf der Oberfläche eines Teils verbessert nicht nur das Erscheinungsbild und verleiht ein fertiges Aussehen, sondern verbirgt auch die Unvollkommenheiten wie Fließlinien, Bindenähte, Einfallstellen und Schattenstellen, die durch das Spritzgießen verursacht werden. Aus kommerzieller Sicht sprechen Teile mit guter Oberflächengüte den Kunden an.

Verbesserung der Funktionalität des Teils

Die Oberflächenstrukturierung verbessert die Haftung von Farbe und Aufklebern. Ein mattes Strukturteil kann beispielsweise die Farbe problemlos länger halten und eignet sich sogar gut zum Aufkleben eines Etiketts. Es verbessert auch das Greifen des Teils. Durch die Texturierung der Werkzeugoberfläche können wir auch Kunststofffehler wie kurze Schüsse und Grate vermeiden. Eine richtig gestaltete und strukturierte Form kann auch beim Entweichen der eingeschlossenen Gase helfen.

Kategorien der Oberflächenbeschaffenheit

Es gibt zwei beliebteste Oberflächenkategorien auf dem Markt:

SPI

Die Society of Plastics Industry (SPI) hat mehrere Standard-Veredelungsverfahren festgelegt, die zu unterschiedlichen Oberflächenbeschaffenheiten der Teile führen. Die Form kann mit Maschinen strukturiert oder manuell poliert werden. Sie werden in der folgenden Tabelle erklärt.

VDI (STD)

VDI 3400 Oberflächenbeschaffenheit (allgemein bekannt als VDI-Oberflächenbeschaffenheit) bezieht sich auf die vom Verein Deutscher Ingenieure (VDI), dem Verein Deutscher Ingenieure, festgelegte Norm für die Formbeschaffenheit. Die Oberflächengüte VDI 3400 wird bei der Formenbearbeitung hauptsächlich durch Funkenerosion (EDM) bearbeitet. Es könnte auch durch das traditionelle Texturierungsverfahren (wie in SPI) erfolgen. Obwohl die Standards vom Verein Deutscher Ingenieure festgelegt werden, werden sie häufig von Werkzeugherstellern in ganz Nordamerika, Europa und Asien verwendet.

VDI-Werte beziehen sich auf die Oberflächenrauheit. Auf dem Bild sehen wir verschiedene Texturen der Oberflächenbeschaffenheit mit unterschiedlichen Werten der Oberflächenrauheit.

Schlussfolgerung

Von den beiden Kategorien von Spritzgussoberflächen gelten die SPI-Klassen A und B als die glattesten mit sehr geringer Oberflächenrauheit und sind teurer. Aus Sicht der Oberflächenrauheit entspricht VDI 12, die höchste VDI-Qualität, der SPI C-Klasse.

Xometry bietet sowohl SPI- als auch VDI-Oberflächenveredelungen für Spritzgussteile an. Unsere Spritzgussexperten von Xometry helfen Ihnen gerne weiter, um Sie über die möglichen Optionen zu beraten. Sie können Ihr Design gerne in unsere Angebotsmaschine hochladen und wir werden Ihnen innerhalb von 48 Stunden ein Angebot unterbreiten.