Ein Überblick über das Umspritzen

Was ist Umspritzen?

Umspritzen ist ein mehrstufiges Spritzgussverfahren, bei dem ein einzelnes Produkt aus zwei oder mehr verschiedenen Thermoplasten hergestellt wird. Der erste „Schuss“ wird als Substrat bezeichnet, das in der Regel das steifere der beiden verwendeten Materialien ist und so konzipiert ist, dass es die nachfolgenden Schüsse oder Umspritzungen aufnehmen kann.

Für die Umspritzung kann eine Vielzahl von Thermoplasten verwendet werden, aber sie sind normalerweise weicher und flexibler als das Substrat. Das Overmold-Material kann mit Farbstoffen, Schäumungsmitteln und anderen Zusätzen gemischt werden, um nach Fertigstellung den gewünschten Effekt zu erzielen.

Das Umspritzen ermöglicht die Vereinigung des Substratmaterials mit dem Umspritzmaterial in einem Bruchteil der Zeit, die erforderlich ist, um zwei oder mehr Teile in einem sekundären Arbeitsgang auf einem Fließband zusammenzufügen. Zuerst wird das Substrat aus einem steiferen Kunststoff spritzgegossen. Es wird dann in ein Umspritzwerkzeug oder einen Umspritzhohlraum innerhalb desselben Werkzeugs eingesetzt. Als nächstes wird das geschmolzene Umspritzmaterial in, auf oder um das Substratteil herum eingespritzt. Nachdem das Umspritzungsmaterial abgekühlt ist, werden das Substrat und die Umspritzung chemisch und/oder mechanisch verbunden. Schnell – oft innerhalb von 30 bis 60 Sekunden – ist ein starkes, langlebiges Teil aus zwei oder mehr komplementären Kunststoffen fertig.

Das Umspritzen ist vorteilhaft für Hersteller, die konstant starke, haltbare Teile aus mehreren Materialien bauen möchten. Das Erstellen eines einheitlichen Teils aus mehreren verbundenen Teilen – anstatt einen Klebstoff zu verwenden, um separate Teile zu verbinden – macht es unwahrscheinlicher, dass sich das Teil im Laufe der Zeit löst, und verbessert die Gesamtfunktion und das Aussehen des Teils selbst. Das Umspritzen kann auch verwendet werden, um Produkte wie wasserdichte Verbindungskabel herzustellen, die IP-Zertifizierungen entsprechen.

Materialien zum Umspritzen

Die beim Umspritzen verwendeten Materialien müssen chemisch und/oder thermisch kompatibel sein. Metallsubstrate können mit jeder Kunststoffumspritzung verwendet werden, aber beim Umspritzen von Kunststoff mit Kunststoff können Kompatibilitätsprobleme auftreten. Wenn das Substrat und die Umspritzung nicht aus kompatiblen Materialien bestehen, kann das resultierende Produkt verformt werden oder eine schlechte Bindungsleistung aufweisen. Wenn das Substrat und die Umspritzung chemisch nicht kompatibel sind, können mechanische Bindungsmerkmale in das Teil integriert werden.

Übliche Umspritzungsmaterialien umfassen:

• PEI (Polyetherimid)
• ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol)
• PEEK (Polyetheretherketon)
• PMMA (Polymethylmethacrylat)
• HDPE (Polyethylen hoher Dichte)

Es stehen Dutzende möglicher Materialkombinationen zur Auswahl, aber Sie müssen es nicht alleine machen. Materialhersteller stellen im Allgemeinen eine Kompatibilitätstabelle für Overmolding-Materialien zur Verfügung. Es ist am besten, diese Parameter noch einmal zu überprüfen und einen Harzspezialisten zu konsultieren, bevor Sie sich auf ein Material festlegen.

Wann Umspritzen verwendet werden sollte

Bei der Konstruktion von Teilen ist es wichtig, die einzigartigen Anforderungen des Umspritzprozesses zu berücksichtigen. Beispielsweise bestimmt die Wandstärke des Substrats, wie gut das Overmold-Material darin, auf oder um es herum fließt. Aufgrund des hohen Temperaturunterschieds zwischen dem Overmold-Material und dem Substrat führt außerdem eine ungleichmäßige Wanddicke zu Verzug, Zunahme von Graten oder sogar unvollständigen Füllungen. Der beste Weg, diesem Risiko entgegenzuwirken, besteht darin, sicherzustellen, dass die Wandstärken sowohl des Substrats als auch der Umspritzung von Anfang an gleichmäßig und konsistent sind.

Während das Umspritzen ein sehr vielseitiges Herstellungsverfahren ist, gibt es eine Reihe von Situationen, in denen es sinnvoll sein kann, ein anderes Verfahren zu verwenden. Das Umspritzen eignet sich am besten für die schnelle Herstellung einer großen Anzahl identischer Teile. Für diejenigen, die an der Herstellung einer kleinen Anzahl von Nischenprodukten interessiert sind, lohnen sich die Vorabkosten für das Umspritzen möglicherweise nicht auf lange Sicht. Beim Umspritzen können die Werkzeugkosten im Vergleich zum Standardspritzguss viel höher sein. Diese Kosten ergeben sich aus dem zusätzlichen Material, das zur Herstellung sowohl des Substrats als auch der umspritzten Werkzeuge benötigt wird, und der Präzision, die für die Teileausrichtung während des Umspritzungsprozesses erforderlich ist.

Insert Moulding ist ein ähnliches Verfahren, das die Vorteile des Umspritzens in kleinerem Maßstab bietet. Beim Insert-Molding umgibt geschmolzener Kunststoff einen Einsatz, wodurch eine einzelne, starke Komponente mit den zusätzlichen Vorteilen verbesserter Materialeigenschaften des Metalleinsatzes selbst entsteht. Dieses Verfahren ist bei der Herstellung komplexer Teile in kleineren Stückzahlen kostengünstiger als das Umspritzen. Die beiden häufigsten Einsatztypen sind Gewindeeinsätze und Kompressionsbegrenzer, aber es gibt noch viele andere Arten. Die Verwendung von Einsätzen wie diesen ermöglicht die Konstruktion komplexerer und leistungsfähigerer Baugruppen. Ein Fertigungspartner kann Ihnen bei der Entscheidung helfen, ob Umspritzen für Ihr nächstes Projekt geeignet ist.

Häufige Anwendungen für das Umspritzen

Das Umspritzen kann ein effektives Mittel sein, um die Montagezeit zu verkürzen und ästhetisch ansprechende mehrfarbige Teile aus verschiedenen Arten von Materialien herzustellen. Umspritzen wird häufig verwendet, um ergonomische Griffe für Scheren, Werkzeuge und andere Produkte zu schaffen, die von Menschenhand angezogen oder gelöst werden müssen. Overmold-Design hat Anwendungsfälle in einer Vielzahl von Branchen, darunter medizinische Geräte, Automobilverkleidungen, militärische Ausrüstung, Elektronik und Haushaltswaren.

Erste Schritte mit dem Umspritzen

Von gummierten Griffen an Zahnbürstengriffen bis hin zu wasserdichten Dichtungen an Kabelsteckern ist das Umspritzen eine vielseitige Fertigungsmethode, die Stärke und Geschwindigkeit kombiniert. In nur einer Minute produziert dieser kostengünstige Prozess ein starkes, einheitliches Teil von zuverlässiger Qualität.

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