Zwei-Schuss-Spritzgießen vs. Umspritzen:Was Sie wissen müssen

Spritzgießen ist ein beliebtes Herstellungsverfahren, das sich ideal für die schnelle Herstellung präziser Teile mit komplizierten Formen eignet, ohne viel Materialabfall zu hinterlassen. Häufige Anwendungen sind Verpackungen, Armaturenbretter in der Automobilindustrie, mechanische Teile wie Zahnräder und sogar beliebtes Kinderspielzeug.

Viele verschiedene Verfahren fallen unter das Dach des Spritzgießens, einschließlich Zweikomponenten-Spritzgießen und Umspritzen. Diese beiden Prozesse sind ähnlich, weisen jedoch einige wichtige Unterschiede auf – Folgendes müssen Ingenieure und Designer wissen:

Was ist Two-Shot-Molding?

Two-Shot-Molding, auch bekannt als Dual-Shot-, Multi-Shot- oder Double-Shot-Molding, ist eine Unterkategorie des Spritzgießens, mit der Ingenieure Teile aus mehreren Materialien oder in mehreren Farben herstellen können, ohne zusätzliche Montageschritte hinzuzufügen.

Das Zweistufen-Spritzgussverfahren lässt sich am besten anhand der verschiedenen Material- oder Farbschichten verstehen, die von der Spritzgussmaschine erzeugt werden. Das erste Material wird in eine Form eingespritzt, um das Substrat zu erzeugen, um das herum das andere Material oder die anderen Materialien geformt werden. Das Substrat erstarrt und kühlt ab, bevor es – per Hand, Roboterarm oder Drehhobel – in die andere Kammer der Form überführt wird.

Von dort öffnet sich die Form und die Seite mit dem Substrat dreht sich um 180°, um auf die andere Formkammer und Spritzgießdüse zu treffen. Sobald das Substrat an Ort und Stelle ist, wird das zweite Material eingespritzt und verbindet sich mit dem Substrat, um einen festen Halt zu bilden. Sobald die zweite Schicht abkühlt, wird der letzte Teil ausgeworfen.

Ingenieure sollten wissen, dass das Zweikomponenten-Spritzgießen beschleunigt oder verlangsamt werden kann, je nachdem, wie das Substrat in die andere Kammer der Form überführt wird. Hand- und Roboterarmtransfers dauern länger als ein Drehhobel, aber das Spritzgießen mit Drehplatten ist teurer und im Allgemeinen nur eine effiziente Option für Produktionsläufe mit hohen Stückzahlen.

Darüber hinaus ist es wichtig, dass Formen aus Materialien bestehen, die sich leicht miteinander verbinden lassen, und dass die Formen korrekt ausgerichtet sind, um Verformungen des Teils zu vermeiden.

Vor- und Nachteile des Two-Shot-Molding

Zweikomponenten-Kunststoffspritzguss ist eine hervorragende Technik für eine effiziente und kostengünstige Fertigung. Dieser Prozess produziert auch äußerst haltbare Endteile und Komponenten.

Gemeinsame Anwendungen umfassen Griffe für Elektrowerkzeuge, Scharniere, luftdichte Verschlüsse und Dichtungen und vieles mehr.

Aus gestalterischer Sicht bietet das Zwei-Schuss-Spritzgießen Designern viel Flexibilität, da dieses Verfahren komplexe Geometrien erstellen und mehrere Farben aufnehmen kann, was zu ästhetisch ansprechenderen Teilen führt.

Da außerdem eine einzige Maschine das gesamte Teil herstellt und keine Nachbearbeitung erforderlich ist, können Ingenieure die Fertigungszeit drastisch verkürzen, was wiederum die Kosten niedrig hält. Es ist jedoch erwähnenswert, dass die anfänglichen Zwei-Schuss-Formkosten hoch sein können und die Zwei-Schuss-Spritzgussmaschine teurer ist als eine Standard-Spritzgussmaschine. Glücklicherweise werden diese Kosten bei großen Produktionsläufen oft durch Arbeitseinsparungen und Montagekosten ausgeglichen.

Was ist Umspritzen?

Overmolding ist wie das Two-Shot-Molding ein Multi-Shot-Spritzgussverfahren, bei dem ein einzelnes Endprodukt aus zwei oder mehr verschiedenen Thermoplasten hergestellt wird. Dieses Verfahren ist ideal für Ingenieure, die starke, funktionale und ästhetisch ansprechende Teile bauen möchten, die sich im Laufe der Zeit nicht lösen.

Um den Umspritzungsprozess zu starten, spritzt ein Ingenieur ein Substrat aus dem steiferen Umspritzungsmaterial. Dann wird das Substrat in einem Overmold-Werkzeug oder einem Overmold-Hohlraum innerhalb desselben Werkzeugs angeordnet. Das geschmolzene Umspritzmaterial wird dann in, auf oder um das Substrat herum ausgestoßen. Nachdem das geschmolzene Material abgekühlt ist, werden das Substrat und die Umspritzung chemisch oder mechanisch verbunden. Der gesamte Umspritzvorgang kann nur 30 Sekunden dauern.

Produktteams müssen bedenken, dass alle im Umspritzungsprozess verwendeten Thermoplaste chemisch oder thermisch miteinander kompatibel sein müssen. Kompatibilität ist im Allgemeinen kein Problem mit Metallsubstraten, da sie mit jeder Kunststoffumspritzung verwendet werden können, aber Produktteams können auf Kompatibilitätsprobleme stoßen, wenn sie Kunststoff mit Kunststoff umspritzen. Wenn das Substrat und die Umspritzung nicht kompatibel sind, kann das Endprodukt verformt oder schlecht gebunden sein.

Wenn jedoch zwei Kunststoffe mit weniger als idealer Kompatibilität verwendet werden müssen, können die Teams nachträglich mechanische Verbindungsmerkmale in das Teil einarbeiten, obwohl dies wahrscheinlich zu höheren Kosten führt.

Vor- und Nachteile des Umspritzens

Overmolding und Two-Shot-Spritzguss teilen viele der gleichen Vorteile. Sie sind beide ideal für die schnelle Herstellung langlebiger, zuverlässiger und vibrationsbeständiger Teile mit komplexen Geometrien, aber das Umspritzen eignet sich am besten für Produktionsläufe mit geringen Stückzahlen.

Im Vergleich zum Zwei-Schuss-Spritzguss sind Overmold-Designs auch einfacher herzustellen, da Ingenieure jede Standard-Spritzgussmaschine verwenden können, um diesen Prozess durchzuführen.

Als Nachteil sind die Toleranzen von Teilen, die durch Umspritzen hergestellt werden, oft geringer als die, die mit dem Zweikomponenten-Spritzgießen erreicht werden können. Es ist auch wichtig, daran zu denken, dass Anforderungen an die Kunststoffkompatibilität Designer einschränken können.

Die Wahl zwischen zweistufigem Spritzgießen und Umspritzen

Two-Shot-Molding und Overmolding sind einfache und effektive Verfahren zur Herstellung langlebiger Teile aus zwei oder mehr Materialien oder zwei oder mehr Farben. Um zwischen den beiden zu wählen, sollten Ingenieure die Größe ihres Produktionslaufs berücksichtigen.

Two-Shot-Molding ist normalerweise nur für größere Produktionsserien sinnvoll, während Overmolding besser für Kleinserien geeignet ist. Dennoch müssen die Teams ihrer Sorgfaltspflicht nachkommen und alle kritischen Überlegungen zu jedem potenziellen Fertigungsprozess anhand ihrer spezifischen Projektanforderungen bewerten, um sicherzustellen, dass sie die richtige Wahl treffen.

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