Bau­tei­le aus Partikelschaum

Beson­ders in der Auto­mo­bil­in­dus­trie wird immer wie­der nach neu­en Pro­duk­ti­ons­mög­lich­kei­ten für leich­te­re Bau­tei­le aus Kunst­stof­fen gesucht. Bis­he­ri­ge Expe­ri­men­te zur Gewichts­re­duk­ti­on durch Auf­schäum­ver­fah­ren von Poly­me­ren schei­ter­ten oft­mals, da die ent­stan­de­nen grob­kör­ni­gen Ober­flä­chen den opti­schen Anfor­de­run­gen der Her­stel­ler und End­kun­den nicht gerecht wur­den. Außer­dem lie­ßen sich die­se Kom­po­nen­ten aus Par­ti­kel­schaum nur schwer ein­bau­en, denn auf­grund der porö­sen Mate­ri­al­struk­tur konn­ten kei­ne zuver­läs­si­gen Hal­te­run­gen für die Fixie­rung ande­rer Bau­tei­le ange­bracht wer­den. Daher hat die Hein­ze Grup­pe mit den K‑Fix-Ele­men­ten ein stan­dar­di­sier­tes Mon­ta­ge- und Befes­ti­gungs­sys­tem für Par­ti­kel­schaum-Kom­po­nen­ten ent­wi­ckelt. Die­se Ele­men­te wer­den von expan­dier­tem Poly­pro­py­len (EPP) umschäumt und gehen eine untrenn­ba­re Ver­bin­dung mit dem Bau­teil ein. So las­sen sich bis zu 20 Pro­zent Gewicht gegen­über her­kömm­li­chen Kunst­stoff­kom­po­nen­ten ein­spa­ren. Außer­dem weist K‑Fix eine gute Dämm­wir­kung auf und hält selbst star­ken Vibra­tio­nen stand. Vor­ge­stellt wer­den die K‑Fix-Befes­ti­gungs­ele­men­te auf der dies­jäh­ri­gen K‑Messe in Düsseldorf.
Bei Metall­kom­po­nen­ten ist eine Befes­ti­gung ande­rer Bau­tei­le auf­wen­dig und kos­ten­in­ten­siv, da übli­cher­wei­se erst Gewin­de oder Mut­tern ein­ge­schweißt wer­den müs­sen. Bei Kunst­stoff hin­ge­gen las­sen sich die­se Ele­men­te direkt bei der Pro­duk­ti­on ein­sprit­zen, wes­we­gen zahl­rei­che Funk­ti­ons­tei­le in der Auto­mo­bil­in­dus­trie immer häu­fi­ger auf Basis sol­cher Poly­me­re her­ge­stellt wer­den. Kom­po­nen­ten aus Par­ti­kel­schäu­men gehö­ren dabei zwar zu den leich­tes­ten Vari­an­ten, aller­dings war hier die Mon­ta­ge zusätz­li­cher Ele­men­te durch die kugel­för­mi­gen Poren bis­her nur ein­ge­schränkt mög­lich. „Daher haben wir das Par­ti­kel­schaum-Ver­bund-Spritz­gieß­ver­fah­ren ent­wi­ckelt“, berich­tet Ingo Brexe­ler, Geschäfts­füh­rer der zur Hein­ze Grup­pe gehö­ri­gen Krall­mann Kunst­stoff­ver­ar­bei­tungs GmbH. „Dabei wird EPP mit ther­mo­plas­ti­schem Kunst­stoff aus PP über­spritzt, wodurch ein stoff­schlüs­si­ges Mehr­kom­po­nen­ten­bau­teil ent­steht. Die­ses Ele­ment lässt sich zuver­läs­sig befes­ti­gen und ist gleich­zei­tig bis zu 20 Pro­zent leich­ter als her­kömm­li­che Kunststoffbauteile.“
Aber nicht jeder Her­stel­ler ver­fügt über die not­wen­di­gen Anla­gen für die­se anspruchs­vol­len Schaum- und Spritz­gieß­pro­zes­se. Des­we­gen bie­tet die Hein­ze Grup­pe mit den K‑Fix-Ele­men­ten ein anwen­der­freund­li­ches Mon­ta­ge- und Befes­ti­gungs­sys­tem auf Grund­la­ge des Par­ti­kel­schaum-Ver­bund-Spritz­gieß­ver­fah­ren an. Dank des spe­zi­ell ver­ar­bei­te­ten EPP wird eine hohe Wär­me­leit­fä­hig­keit und Ener­gie­ab­sorp­ti­on bei gleich­zei­tig anspre­chen­der Ober­flä­che gewährleistet.

Stan­dar­di­sier­te Befes­ti­gungs­ele­men­te aus Partikelschaum

Jedes K‑Fix-Ele­ment besteht aus einem schwar­zen Basis­kör­per aus Par­ti­kel­schaum, in dem sich das ein­ge­spritz­te Befes­ti­gungs­ele­ment befin­det. Sobald die K‑Fix-Kom­po­nen­te mit wei­te­rem EPP umschäumt wird, geht sie eine unlös­ba­re und stoff­schlüs­si­ge Ver­bin­dung mit dem umge­ben­den Bau­teil ein. Durch die­se K‑Fix-Hal­te­run­gen las­sen sich bei­spiels­wei­se auch geschäum­te Innen­ver­klei­dun­gen an jeder Roh­bau­tür befes­ti­gen. „Wir bie­ten ein brei­tes Port­fo­lio für die K‑Fix-Befes­ti­gun­gen an – von Clip­sen oder staub- und flüs­sig­keits­dich­ten Ver­schrau­bun­gen bis hin zu Schnapp­ha­ken oder Ver­ras­tun­gen“, erläu­tert Brexe­ler. „So ermög­li­chen wir Mon­ta­ge­hil­fen, aber auch Kabel­ver­schrau­bun­gen in Dämm­ele­men­ten oder Schnell­ver­schlüs­se und kön­nen die­se ganz an die Bedürf­nis­se unse­rer Kun­den anpas­sen.“ Damit unter­stützt K‑Fix die auto­ma­ti­sche Fer­ti­gung, denn die Ele­men­te kön­nen in jede Pro­zess­ket­te inte­griert werden.
Zur Her­stel­lung von K‑Fix ver­wen­det die Hein­ze Grup­pe eine spe­zi­ell ent­wi­ckel­te Fer­ti­gungs­zel­le mit einer Spritz­gieß­ma­schi­ne, einer Schäum­an­la­ge, einem Sechs-Achs-Robo­ter und einem für das Par­ti­kel­schaum-Ver­bund-Spritz­gieß­ver­fah­ren opti­mier­ten Werk­zeug. „Zunächst wird das Form­teil aus EPP geschäumt und durch den Robo­ter in das Spritz­gieß­werk­zeug ein­ge­legt“, erklärt Brexe­ler. „Im nächs­ten Schritt wird die Hal­te­rung des K‑Fix-Befes­ti­gungs­ele­ments stoff­schlüs­sig ange­spritzt. Wäh­rend die­ses Pro­zes­ses wird außer­dem die Ober­flä­che des Ein­le­ge­teils auf­ge­schmol­zen, wodurch bei­de Kom­po­nen­ten untrenn­bar zusam­men­ge­führt wer­den.“ Die­se K‑Fix-Ele­men­te mit stoff­schlüs­si­ger Ver­bin­dung las­sen sich über­all anbrin­gen und wider­ste­hen selbst hohen Belas­tun­gen sowie star­ken Vibrationen.

Indi­vi­du­ell posi­tio­nier­ba­re Leichtbaukomponenten

Auf Basis der lang­jäh­ri­gen Pra­xis­er­fah­rung der Hein­ze Grup­pe in der Ent­wick­lung von Kom­po­nen­ten für den Leicht­bau haben die Kunst­stoff­ex­per­ten einen Design-Kata­log mit unter­schied­li­chen Aus­füh­run­gen von K‑Fix erstellt, die übli­cher­wei­se benö­tigt wer­den. „Als Kunst­stoff­ver­ar­bei­ter ste­hen wir unse­ren Kun­den aber auch bei Son­der­wün­schen zur Sei­te. Dafür bie­ten wir im Vor­feld eine umfas­sen­de Bera­tung an“, ergänzt Brexe­ler. „So sind bei­spiels­wei­se auch indi­vi­du­el­le Anpas­sun­gen und Posi­tio­nie­run­gen der K‑Fix-Ele­men­te bei Bedarf jeder­zeit mög­lich.“ Außer­dem wur­de spe­zi­ell für K‑Fix eine eige­ne Web­site erstellt, auf der Anwen­der alle wich­ti­gen Infor­ma­tio­nen und Vari­an­ten fin­den kön­nen. So lässt sich ein­fach und schnell die pas­sen­de Kom­po­nen­te auswählen.
Das Mon­ta­ge- und Befes­ti­gungs­sys­tem K‑Fix auf der K‑Messe 2019 am Stand von T. Michel For­men­bau: Hal­le 13, Stand D93