Spritzguss-Lösungen aus Technischen Kunststoffen

BerliPen

Die Gesamtbaugruppe BerliPen ist für Menschen, die auf Insulin angewiesen sind und in Behandlung von Diabetes stehen. Die Firma Kläger Spritzguss GmbH & Co. KG produziert die Einzelbauteile des BerliPen, die für diese Personen lebenswichtig sind. Der hohe Anspruch der Gesamtbaugruppe erfordert ein reibungsloses und funktionelles Zusammenspiel der Einzelbauteile. Einige Einzelbauteile werden hier fortlaufend aufgeführt!

Skalenrohr aus ABS (Acryl-Butadien-Styrol)

1-skalenrohr-aus-ABS

Material Terluran GP 35 schwarz
Materialeigenschaften
  • Amorpher Thermoplast – isotropes Schwindungsverhalten
  • Gute Dimensionsstabilität und Verzugsarmut
  • Gute Oberflächenqualität
  • Rationelle und kostengünstige Herstellung
Gewicht 2 g
Werkzeug
  • 2 Kavitäten Werkzeug
  • Beheizte Düse mit ringförmigem Kanal und 3-facher Tunnelanbindung
  • 2-fache Entspindelung des Innen- und Aussengewindes mit unterschiedlichen Steigungen
  • Rasthaken über 3 mechanische Schieber entformt
  • Hochglanzpolierte und trennungsfreie Oberfläche des Außengewindes, da die Bauteile im Anschluss heißgeprägt werden
Besonderheit
  • Enge Toleranzen der radialen Gewindestellung zueinander
  • Nahezu spiellose Gewindeführung

Innenrohr aus M-ABS (Methylmethacrylat-Acrylnitril-Butadien- Styrol)

2-Innenrohr-aus-M-ABS

Material Terlux 2802 TR glasklar
Materialeigenschaften
  • Amorper Thermoplast – isotropes Schwindungsverhalten
  • Gute Dimensionsstabilität und Verzugsarmut
  • Gute Oberflächenqualität
  • Hohe Transparenz
  • Rationelle und kostengünstige Herstellung
Gewicht 2,5 g
Werkzeug
  • 2 Kavitäten Werkzeug
  • Beheizte Düse mit ringförmigem Kanal und 3-facher Tunnelanbindung
  • Entspindelung des Innengewindes zur Aufnahme des o. a. Skalenrohr
  • Rasthaken über 3 mechanische Schieber entformt
  • Hochglanzpolierte und trennungsfreie Oberfläche des Außengewindes, da die Bauteile im Anschluss heißgeprägt werden
Besonderheit
  • Enge Toleranzen der radialen Gewindestellung zueinander
  • Nahezu spiellose Gewindeführung

Zustellhülse aus PA66 GF25 (Polyamid 6, 25% glasfaserverstärkt)

3-zustellhuelse-aus-PA66-GF25

Material Ultramid B3EG5
Materialeigenschaften
  • Ausgewogene Steifigkeit und Festigkeit zur Schlagzähigkeit
  • Gute Chemikalienbeständigkeit
  • Gute Oberflächenqualität
  • Rationelle und kostengünstige Herstellung
Gewicht 0,8 g
Werkzeug
  • 2 Kavitäten Werkzeug
  • 2 Schieber je Kavität
  • Automatische Entspindelung des Innengewindes über Kernzug und Zahnstange
Besonderheit
  • Realisierung von 0,5 mm Wandung über 40 mm Länge ohne Entformungskonizität

Mitnehmer aus ABS (Acryl-Butadien-Styrol)

4-mitnehmer-aus-ABS

Material Terluran GP 35 natur
Materialeigenschaften
  • Amorpher Thermoplast – isotropes Schwindungsverhalten
  • Gute Dimensionsstabilität und Verzugsarmut
  • Gute Oberflächenqualität
  • Rationelle und kostengünstige Herstellung
Gewicht 0,8 g
Werkzeug
  • 2 Kavitäten Werkzeug
  • 2 Schieber je Kavität
Besonderheit
  • Realisierung von 0,3 mm Wandung über 30 mm Länge ohne Entformungskonizität
  • Hohe Anforderung an Konzentritizität

Schaltventilkopfstück aus PA 66+PA6I/X GF60

(teilkristallines Polyamid mit partiell aromatischen Anteilen, 60% glasfaserverstärkt)

Ein weiteres Beispiel für den Metallersatz und somit die Substitution in Kunststoff-Spritgussteile ist das Schaltventilkopfstück aus „Grivory GV-6H“. Neben dem Wissen der genauen Bauteilanforderungen ist eine konsequente Umsetzung einer kunststoffgerechten Konstruktion der Bauteile erforderlich.
Hierfür sind profundes Werkstoff-, Engineering-, Verarbeitungs- und Formenbau-Know-how erforderlich.

knocks_schaltventilkopfstueck

Material Grivory GV-6H
Materialeigenschaften
  • Hohe Steifigkeit und Festigkeit
  • Geringe Beeinflussung der Eigenschaften durch Feuchtigkeitsaufnahme
  • Gute Dimensionsstabilität und Verzugsarmut
  • Gute Chemikalienbeständigkeit
  • Gute Oberflächenqualität
  • Rationelle und kostengünstige Herstellung
Gewicht 146 g
Werkzeug
  • 4 Schieberwerkzeug mit Heißkanal
  • Über eine beheizte Düse rotationssymmetrisch angebunden mit automatischer Abtrennung des Angusses im Werkzeug
  • Hydraulisch und mechanisch über Zahnstangen werden 4-6 Gewinde (je nach Variante) in bis zu 6 unterschiedliche Richtungen entspindelt
  • Bajonetteentformung über eine abhebende Platte und hydraulische Drehbewegung
  • Gestuftes Auswerferpaket
  • Thermische Abschottung des gesamten Werkzeuges

Injektor aus PA6T/6I

(Polyphthalamid – PPA, 40% glasfaserverstärkt)

Das Bauteil Halter kommt in Kombination mit Keramik (….) im Aufstechen von Kaffeekapseln zum Einsatz. Der Werkstoff Grivory HT1V-4 FWA bringt hierfür die erforderliche Steifigkeit und Festigkeit auch bei hohen Anwendungstemperaturen (Heißwasserbeständigkeit) mit sich. Die für die Anwendung benötigte Zulassung FDA (direkter Kontakt mit…) ist mit diesem Werkstoff ebenfalls gegeben.

injektor-aus-PA6T

Material Grivory HT1V-4 FWA
Materialeigenschaften
  • Steifigkeit und Festigkeit bei erhöhten Anwendungstemperaturen
  • Gute Dimensionsstabilität und geringe Verzugsneigung
  • Gute Chemikalienbeständigkeit
  • Zugelassen für den direkten Kontakt
Gewicht 9,8 g
Werkzeug
  • 4 Schieberwerkzeug mit Heißkanal
  • 2-Kavitäten Werkzeug
  • Thermische Abschottung des gesamten Werkzeuges
  • Bauteile über Gabel 2mal angespritzt
  • Hinterschnitte über Schrägauswerfer entformt
  • Dichtnut und Gewinde über Unterflurschieber entformt
Besonderheit (opt.)
  • Werkzeugtemperaturen von > 140° C

Filterkopfregelstück aus PA 66+PA6I/X GF60

(teilkristallines Polyamid mit partiell aromatischen Anteilen, 60% glasfaserverstärkt)

Ein Paradebeispiel für die Substitution eines Metallbautteils in ein Kunststoff-Spritzgussteil. Das Material „Grivory GV 6 H“ bringt die erforderliche Steifigkeit und Festigkeit mit sich. Bedingt durch die hohe Formgebungsfreiheit des Verfahrens konnte in das Spritzgussteil eine wesentlich höhere Funktionalität integriert werden als bei bisherigen Druckgussteilen. Durch diese konnten unser Kunde und wir die Herstellkosten drastisch senken.

fliterkopfregelstueck

Material Grivory GV-6H
Materialeigenschaften
  • Hohe Steifigkeit und Festigkeit
  • Geringe Beeinflussung der Eigenschaften durch Feuchtigkeitsaufnahme
  • Gute Dimensionsstabilität und Verzugsarmut
  • Gute Chemikalienbeständigkeit
  • Gute Oberflächenqualität
  • Rationelle und kostengünstige Herstellung
Gewicht 91 g
Werkzeug Das 1-fach Kavitätenwerkzeug ist mit 4 Schiebern ausgelegt. Das Bauteil ist über eine beheizte Düse rotationssymmetrisch angebunden und diese Anbindung wird im Prozess automatisch abgetrennt. Je nach Variante werden 4-6 verschiedene Gewinde hydraulisch und mechanisch über Zahnstangen in bis zu 6 unterschiedliche Richtungen entspindelt. Das Präzisionswerkzeug beinhaltet außerdem eine Bajonetteentformung über eine abhebende Platte beziehungsweise hydraulische Drehbewegung.

Anschlussplatte aus PA66 GF50

(aliphatisches Polyamid 66, 50% glasfaserverstärkt)

Unser Partner setzt die Anschlussplatte in pneumatischen Gesamtbaugruppen ein. Der Anspruch an Dichtigkeit erfordert ein hohes Qualitätsbewusstsein in der Werkzeug- und Teilekonstruktion sowie der Produktion der Bauteile. Die Ebenheit und Maßhaltigkeit der Einzelbauteile sind zwingend erforderlich, um das Zusammenspiel dieser in der Gesamtbaugruppe, die in Montageanlagen für die Handhabung und Transport zum Einsatz kommt, zu gewährleisten.

festo_anschlussplatte

Material Ultradur A3EG10 lichtgrau
Materialeigenschaften
  • Steifigkeit und Festigkeit
  • Gute Dimensionsstabilität und geringe Verzugsneigung
  • Gute Chemikalienbeständigkeit
Gewicht 90 g
Werkzeug
  • Bauteile werden über Heißkanal und Sichelanguss angebunden
  • 3 Schieber Werkzeug
  • Gewindeentspindelung über hydraulischen Kernzug
  • Bombachierung der Dichtungsgeometrien
  • Hohe Werkzeugtemperaturen

Adapter aus PAXMD6 GF50

(Polyarylamid – PEI, 50% glasfaserverstärkt)

Auch der Adapter kommt in Montageanlagen zur Handhabung und Transport von Einzelbauteilen zum Einsatz. Die Bauteile werden vom Kunden in der Engineeringphase in dynamischen und statischen Prüfständen unter verschiedenen thermischen Einflüssen auf alle Eventualitäten geprüft, um eine sichere Serie gewährleisten zu können.

festo-adapter

Material IXEF 1022 GF 50 lichtgrau
Materialeigenschaften
  • Steifigkeit und Festigkeit
  • Gute Dimensionsstabilität und geringe Verzugsneigung
  • Gute Chemikalienbeständigkeit
  • Gute Fließfähigkeit
  • Sehr gute Oberflächenqualität
Gewicht 40 g
Werkzeug
  • Bauteile werden über Heißkanal und Sichelanguss angebunden
  • 2 Schieber Werkzeug
  • Hydraulische Schieberbetätigung über Kernzug
  • Bombachierung der Dichtungsgeometrien
  • Hohe Werkzeugtemperaturen

Modulplatte und Verteilerplatte aus POM GF30

(Polyoxymethylen, 30% glasfaserverstärkt)

Unser Kunde, der ein führender Einzel- und Gesamtbaugruppenhersteller für die Dentalmedizin ist, setzt diese Modulplatte und Verteilerplatte in zahnmedizinische Behandlungseinheiten ein. Bei der Modulplatte und Verteilerplatte handelt es sich um eine pneumatische Anwendung. Die Herausforderung liegt in der Werkzeugkonzeption und -umsetzung, da die Bauteile unter anderem lange und dünne Durchgangslöcher haben. Der Werkstoff Hostaform C9021 GV3/30 zeichnet sich durch hohe Steifigkeiten und Festigkeiten aus und hat nur geringen bis keinen Einfluss durch Feuchteaufnahme.

modulplatte-verteilerplatte

Material Hostaform C9021 GV3/30 schwarz
Materialeigenschaften
  • Steifigkeit und Festigkeit
  • Keine bis geringe Beeinflussung der Eigenschaften durch Feuchtigkeitsaufnahme
  • Gute Dimensionsstabilität und Verzugsarmut
  • Gute Chemikalienbeständigkeit
  • Gute Oberflächenqualität
Gewicht 80 – 135 g
Werkzeug
  • Bauteile werden je nach Variante mit beheizter Düse direkt auf das Bauteil oder über Heißkanalunterverteiler und Tunnel angespritzt,
    3 Schieber
  • Filigrane Touchiergeometrien der Schieberkerne – 140 mm
  • lange Durchgangsbohrungen mit Durchmesser 2,3 mm werden realisiert!
  • Abhebende auswerferseitige Formplatte zur Realsierung der Touchiergeometrien der Schieberkerne
  • Gewinde über Einlegekern manuell entformt
Besonderheit
  • Diverse Einpressteile (Gewinde, Kugeln und Sechskantmuttern werden nachträglich eingebracht)

Griff für ein medizinisches Instrument

Die Gesamtbaugruppe unseres Kunden Tübingen Scientific Medical GmbH wird in der minimal invasiven Chirurgie eingesetzt. Dieses System ermöglicht durch die ausgeklügelte Steuerung der Effektoren/Spitzen ein höchstes Maß an Beweglichkeit und Flexibilität im Operationsfeld. Außerdem kann es für eine große Vielfalt von chirurgischen Eingriffen in unterschiedlichen klinischen Bereichen genutzt werden, wie beispielsweise in der Allgemeinchirurgie, Herz- und Thoraxchirurgie, Urologie, Gynäkologie u. a..

Die Gesamtbaugruppe unseres Partners ist für Europa und Japan für den klinischen Einsatz zugelassen. Die verschiedenen Einzelbauteile werden im bekannten Metallersatzwerkstoff Grivory GV-5 FWA (PA66 + PA6I/6T GF 50%) produziert.

griffschalen-gesamt

Griffschalen aus PA 66+PA6I/X GF50

(teilkristallines Polyamid mit partiell aromatischen Anteilen, 50% glasfaserverstärkt)

Der für diese Anwendung eingesetzte Werkstoff Grivory GV-5 FWA zeichnet sich durch eine hohe Steifigkeit und Festigkeit aus. Die Feuchteaufnahme hat nur einen geringen Einfluss auf die Eigenschaften des für diese Anwendung eingesetzten Werkstoffs. Dies ist für die gesamte Baugruppe ein wichtiges Kriterium. Die rationelle und kostengünstige Herstellung im Spritzgießverfahren und Designfreiheit in der Bauteilkonzeption sind in solchen oder ähnlichen Anwendungsfeldern gesucht.

griffschalen-einzeln

Material Grivory GV-5 FWA schwarz
Materialeigenschaften
  • Hohe Steifigkeit und Festigkeit
  • Geringe Beeinflussung der Eigenschaften durch Feuchtigkeitsaufnahme
  • Gute Dimensionsstabilität und Verzugsarmut
  • Gute Chemikalienbeständigkeit
  • Gute Oberflächenqualität
  • Rationelle und kostengünstige Herstellung
Gewicht 20 g
Werkzeug
  • 1+1 Werkzeuge
  • Je nach Variante sind die Bauteile über Heißkanal und Sichelanguss angebunden
  • Einfache Montierbarkeit der gesamten Bauteile muss erfolgen
  • Hohe Werkzeugtemperatur erforderlich
  • Korrosionsarme Stähle (Sonderstähle)
  • Beschichtete Auswerfer und Schieberelemente, da Werkzeug schmierungsfrei betrieben werden muss
  • Feinerodierstruktur – hohe Haptik!
Besonderheit
  • Hohe Passgenauigkeit der Bauteile
  • Hoher Anspruch an Oberflächenqualität und -haptik der Bauteile
  • Leichtgängige Laufeigenschaften in der Gesamtbaugruppe erfordern enge Toleranzen

Drehknopf, Drehrad und Betätigungshebel aus PA 66+PA6I/X GF50

(teilkristallines Polyamid mit partiall aromatischen Anteilen, 50% glasfaserverstärkt)

Bei den Bauteilen Drehknopf & Drehrad ist zu sehen, dass eine Projektrealisierung in Kunststoffspritzguss nicht nur kommerzielle Gründe sind, sondern dass Ästhetik und Design eine große Rolle spielen. Wiedererkennung am Markt durch Kundenfarben oder schöne Anmutung sind wichtige Kaufentscheidungen beim Endkunden und Verbraucher.

Material Grivory GV-5 FWA türkis, grün
Materialeigenschaften
  • Hohe Steifigkeit und Festigkeit
  • Geringe Beeinflussung der Eigenschaften durch Feuchtigkeitsaufnahme
  • Gute Dimensionsstabilität und Verzugsarmut
  • Gute Chemikalienbeständigkeit
  • Gute Oberflächenqualität
  • Rationelle und kostengünstige Herstellung
Gewicht 12 – 25 g
Werkzeug
  • Unterflurschieber
  • Innovative Anbindung und Abtrennung des Anguss
Besonderheit
  • Hohe Passgenauigkeit der Bauteile
  • Hoher Anspruch an Oberflächenqualität und -haptik der Bauteile
  • Leichtgängige Laufeigenschaften in der Gesamtbaugruppe erfordern enge Toleranzen

Schaltgehäuse für Stellantriebe

Unser Kunde ist Hersteller von Dreh- und Linearantrieben und stellt für diverse OEM Kunden spezifische Modelle zur Verfügung. Hierfür typische Anwendungen sind das Stellen und Regeln von Klappen und Ventilen. Bei einer Projektrealisierung der Gesamtbaugruppe Schaltgehäuse für Stellantriebe hat die Firma Kläger Spritzguss GmbH & Co. KG mittels Werkzeugbombachierung den Gehäusedeckel zu den Bauteilen Gehäuseunterteil und -oberteil angepasst.

Schaltgehaeuse-fuer-Stellantriebe

Gehäuseunterteil und -oberteil aus PA66+PA6 GF30 V0

(Polyamid 66 + Polyamid 6, 30 % glasfaserverstärkt, selbstverlöschend)

Material Grilon TSG-30/4 V0 schwarz
Materialeigenschaften
  • Gute Steifigkeit und Festigkeit
  • Selbstverlöschend – V0@0,35 mm (halogenfrei und frei von rotem Phosphor)
  • Gute Chemikalienbeständigkeit
  • Gute Wärmeformbeständigkeit
  • WEEE & RoHs konform
Gewicht 98 – 111 g
Werkzeug
  • Konventionelles 1+1 Werkzeug
  • Heißkanal mit 2 Nadelverschlussdüsen
  • Wechseleinsätze für Details
  • Schräglaufende Flachauswerfer, um Bauteilhinterschnitte zu entformen
  • Werkzeugbombachierung Gehäuseunterteil und -oberteil und zum Gehäusedeckel

Gehäuseunterteil und -oberteil aus PA66+PA6 GF30 V0

(Polyamid 66 + Polyamid 6, 30 % glasfaserverstärkt, selbstverlöschend)

Material Grilon TSG-30/4 V0 grau
Materialeigenschaften
  • Gute Steifigkeit und Festigkeit
  • Selbstverlöschend – V0@0,35 mm (halogenfrei und frei von rotem Phosphor)
  • Gute Chemikalienbeständigkeit
  • Gute Wärmeformbeständigkeit
  • WEEE & RoHs konform
Gewicht 69 g

Transferscheibe aus PA12 GB50

(Polyamid 12, 50% glaskugelgefüllt)

Die Transferscheibe, welche im direkten Trinkwasserkontakt ist, erfordert ein hohes Maß an Sorgfalt in Produktion und Werkzeugkonzeption. Die hohen Toleranzansprüche – speziell in der Bauteilebenheit konnten durch Werkzeugbombachierung erreicht und erfüllt werden.

Transferscheibe-aus-PA12-GB50

Material Grilamid LKN-5H natur
Materialeigenschaften
  • Sehr geringe Wasseraufnahme und sehr gute Dimensionsstabilität
  • Sehr gute Chemikalienbeständigkeit und Hydrolysebeständigkeit
  • Geringste Dichte unter aller Polyamiden
  • Hohe Schlagzähigkeit
Gewicht 29 g
Werkzeug
  • Konventioneller Werkzeugaufbau
  • Werkzeugbombachierung im Dichtungsbereich der Bauteile
Besonderheit
  • Realisierung Ebenheit > 0,06 mm
  • Stangenanguss wird in Nachbearbeitung mechanisch entfernt