Design Tipp Januar 2016 - Der letzte Schliff



Die passende Oberflächenqualität für Spritzgussteile ermitteln

 

Spritzgussteile sind allgegenwärtig – von sichtbaren Gehäusen mit hohem ästhetischem Anspruch bis hin zu Innenteilen, bei denen eine Feinpolitur unnötig ist. Die meisten Menschen achten nicht auf die Oberflächenveredelung dieser Teile, doch für Produktdesigner und Konstrukteure ist dies eine wichtige Designüberlegung.


Die passende Oberflächenveredelung hängt von ein paar wichtigen Elementen ab, nämlich der Entwicklungs- oder Produktionsphase, in der sich Ihre Teile befinden, den Werkstoffen, aus denen sie hergestellt werden sowie ihren Endanwendungen.


Oberflächenveredelungen bei Kunststoffteilen


Das Spritzgießen bietet hunderte thermoplastischer Kunststoffe, die flexibel und robust sind und feine kosmetische Oberflächen haben können. Bei Proto Labs können Aluminiumformen schnell mit 3-Achsen-Fräsen hergestellt und einfach handpoliert oder mit einer von sieben Oberflächenveredelungen strukturiert werden, die von nicht-kosmetischen Veredelungen bis hin zur Hochglanzpolitur reichen:

  • PM-F0: Nicht-kosmetische Oberflächenveredelung, nach Ermessen von Proto Labs
  • PM-F1: Gering kosmetische Oberflächenveredelung, Werkzeugabdrücke größtenteils beseitigt
  • SPI-C1: Stein, 600er Körnung
  • SPI-B1: 6Papier, 600er Körnung
  • SPI-A2: Diamantpoliturscheibe, Grad Nr. 2
  • PM-T1: Leichtes Perlstrahlen
  • PM-T2: Mittleres Perlstrahlen

Die gesamte Politur und Strukturierung erfolgt direkt an der Form und wird beim Spritzgussprozess auf die Teile übertragen. Aus diesem Grund ist keine Nachbearbeitung verfügbar, wodurch die Werkstoffauswahl in manchen Fällen entscheidend sein kann. In der Regel besteht nur ein geringer Zusammenhang zwischen der Oberflächenveredelung und dem Werkstoff, doch bei Verwendung von glasfaser- und mineralverstärkten oder weichen und stark schrumpfenden Materialien können Teile entstehen, die nicht immer Ihrer Vorstellung von einer Oberfläche entsprechen.


Glasfaser- und mineralverstärkte Werkstoffe bieten einzigartige Materialeigenschaften, die ungefüllte Werkstoffe nicht aufweisen. Sie sind jedoch mit Vorsicht zu verwenden, wenn damit Teile mit hohem kosmetischem Anspruch hergestellt werden sollen. Glas und Mineralien können zu Streifen im Material führen und bei der Politur lassen sich die Gütegrade unter Umständen kaum voneinander unterscheiden. Dies ist nicht bei allen gefüllten Kunststoffen der Fall. Sie sollten jedoch mit einem unserer Kundendiensttechniker sprechen oder ein Musterschildchen des Werkstoffs anfordern, den Sie verwenden wollen.


Bei Proto Labs erhalten Sie ein vollständig interaktives Angebot mit „Design for Manufacturability“ (DFM)-Feedback, das Sie auf Problembereiche hinweist, die eine erhöhte Aufmerksamkeit erfordern. So kann beispielsweise eine strukturierte Oberfläche mehr Formschräge benötigen als eine polierte Oberfläche.


Formschräge ist aus zwei Gründen notwendig: Erstens sorgt sie dafür, dass sich das Teil gut aus der Form lösen kann, sodass Kratzer oder Druckstellen am Teil vermieden werden, zweitens sorgt sie für den richtigen Winkel, in dem ein Perlstrahlfinish an der Form vorgenommen werden kann. Bei einer PM-T1-Oberflächenveredelung sind mindestens 3 Grad Formschräge nötig, bei PM-T2 mindestens 5 Grad. Darüber hinaus sind Oberflächenveredelungen an tiefen und dünnen Rippen von Teilen unter Umständen nicht möglich, da sie innerhalb der Form nur schwer zu erreichen sind.


Neben den sieben bei Proto Labs erhältlichen Oberflächenveredelungen können Sie auch eine kundenspezifische Oberflächenveredelung erhalten. Auch bei einer kundenspezifischen Oberflächenveredelung können Sie aus den sieben Optionen auswählen, doch auf der A- und der B-Seite der Form können hierbei jeweils unterschiedliche Oberflächenveredelungen vorgenommen werden. Beachten Sie, dass die A-Seite der Form in der Regel die Außenseite des Teils und die B-Seite häufig die Seite mit den meisten Halte- und Ausrückstiften bildet.


Wir können eine kundenspezifische Oberflächenveredelung problemlos hinzufügen, solange Sie diese einfachen Regeln beachten:

  • Stellen Sie eine deutlich gekennzeichnete, farbcodierte Abbildung (JPG oder PDF) Ihres Teils bereit, auf der die benötigten Oberflächenveredelungen angegeben sind.
  • Das Teil muss klar definierte Oberflächen und Merkmale mit einer Mindesthöhe von 0,40 mm aufweisen, sodass wir Bereiche für die Politur oder Strukturierung abdecken können.
  • Stellen Sie ein CAD-Modell bereit, das genannten Anforderungen an Formschrägen für die gewählten Texturen erfüllt.

Verwenden Sie bei kundenspezifischen Oberflächenveredelungen Farbcodes, um eine deutlich gekennzeichnete Abbildung Ihres CAD-Modells mit den benötigten Oberflächenveredelungen vorzulegen.

Verwenden Sie bei kundenspezifischen Oberflächenveredelungen Farbcodes, um eine deutlich gekennzeichnete Abbildung Ihres CAD-Modells mit den benötigten Oberflächenveredelungen vorzulegen.


Bei durchsichtigen oder kosmetischen Teilen sollten außerdem Überlegungen zu den Angüssen und dem Auswerfen der Teile angestellt werden. Bei einer klaren Linse oder wenn die Seite mit dem stärksten Halt eigentlich die kosmetische Seite des Teils ist, sollten Sie mit einem unserer Kundendiensttechniker sprechen. Auswerferstifte unterscheiden sich in Größe, Position und Menge, sind jedoch oft zum Auswerfen eines Teils aus der Form unerlässlich. Unter Umständen gibt es hierzu Alternativen. Kontaktieren Sie bei Fragen unseren Kundendienst per E-Mail an customerservice@protolabs.de oder telefonisch unter +49 (0) 6261 6436 947.


Oberflächenveredelungen bei LSR-Teilen


Flüssigsilikon (LSR) ist ein duroplastischer Werkstoff, der mit den gleichen, oben erwähnten Produktionsmethoden zur Herstellung einer Form verwendet wird. Das Spritzgussverfahren selbst ist jedoch unterschiedlich. Beim Spritzgießen mit LSR werden zwei Flüssigkeiten miteinander vermischt, die anschließend zur Herstellung des Teils in der Form ausgehärtet werden.


Die Optionen für Oberflächenveredelungen bei LSR sind nahezu identisch mit denen bei Thermoplasten.

Die Optionen für Oberflächenveredelungen bei LSR sind nahezu identisch mit denen bei Thermoplasten.


Die Optionen für Oberflächenveredelungen bei LSR sind dieselben wie bei Kunststoff, allein die Oberflächenveredelung SPI-B1 ist hier nicht erhältlich. Wie bei Kunststoff ist eine kundenspezifische Option mit zwei oder mehr der verfügbaren Oberflächenveredelungen ebenfalls möglich. Im Gegensatz zu Kunststoffen ist LSR jedoch deutlich nachgiebiger, da keine Auswerfer zum Entfernen der Teile benötigt werden. Alle LSR-Teile werden manuell aus der Form gezogen, sodass Sie sich bei diesem Verfahren keine Gedanken über das Auswerfen und Zurückhalten der Teile machen müssen. Ein weiterer Vorteil ergibt sich bei den Angüssen: die Angüsse sind bei LSR extrem flach und nach dem Spritzgießen fast unsichtbar.

 

Bitte beachten Sie bei besonders zeitkritischen Projekten, dass hochwertigere Polituren einen zusätzlichen Zeitaufwand bedeuten. Eine weniger arbeitsintensive Formoberfläche kann sich lohnen, wenn Sie Teile innerhalb weniger Tage benötigen und das kosmetische Erscheinungsbild nicht besonders wichtig ist. Wenn Sie Fragen oder Bedenken zu Oberflächenveredelungen bei Kunststoff-, LSR- oder Metallteilen haben, helfen unsere Mitarbeiter des technischen Kundendienstes Ihnen gerne dabei, den richtigen Weg einzuschlagen. Nehmen Sie per E-Mail an customerservice@protolabs.de oder telefonisch unter +49 (0) 6261 6436 947 so früh wie möglich Kontakt mit ihnen auf, um Produktionsverzögerungen zu vermeiden. Wenn Sie weitere Informationen zu Oberflächenveredelungen benötigen oder ein Angebot einholen möchten, besuchen Sie unsere Website protolabs.de..