Die Entwicklung und Serienproduktion eben dieser technischen Kunststofflösungen gehören zu den Kernkompetenzen von Pöppelmann K-Tech. Letztere ist eine Division der Pöppelmann-Unternehmensgruppe, einem Kunststoffspezialisten aus dem niedersächsischen Lohne. Pöppelmann K-Tech entwickelt neben standardisierten Artikeln vor allem auch individuelle Lösungen, die auf die speziellen Anforderungen der Auftraggeber und besondere Bauteilgeometrien genau abgestimmt sind.
Für jede Anwendung die passende Lösung
Um zuverlässige Dichtfunktionen für technische Kunststoffteile zu gewährleisten, setzt Pöppelmann K-Tech je nach Anforderung unterschiedliche Verfahren ein:
- 2-Komponenten-Spritzgießen (2K): Die Dichtungen im Zweikomponenten-Spritzgießen ermöglichen eine Verbindung unterschiedlicher Materialien, ganz gleich ob hart oder weich. Sogar Kunststoffe mit gegensätzlichen Eigenschaften lassen sich mit diesem Verfahren vereinen. Durch die Kombination unterschiedlicher Materialien bei 2K-Dichtungen werden diese in einem Fertigungsschritt direkt ans Bauteil gespritzt. Somit kann sich die Dichtung ganz individuell der Kontur anpassen. 2K-Dichtungen sind vor allem bei komplexen Bauteilgeometrien sinnvoll. Sie ersparen außerdem die nachträgliche Montage.
- FIPFG-Dichtungen: Das FIPFG-Verfahren, das vom Begriff Formed in-place foam gaskets kommt, bezeichnet ortsgeschäumte PUR-Dichtungen. Sie werden direkt in das Bauteil geschäumt. Das bietet den Vorteil, größere Toleranzen ausgleichen zu können. FIPFG-Dichtungen bewirken u. a. Geräuschminimierung oder Schwingungsentkopplung. Sie werden z. B. in Gehäusedeckeln von Bauteilen eingesetzt, in denen sich Elektronik oder andere empfindliche Komponenten befinden. So sind diese optimal vor Staub, Wasser und mehr geschützt.
- Formteil-Dichtungen: Wenn keine Sonderlösung notwendig ist, bietet sich das Abdichten mit Formteilen an. Dabei werden einfache Standarddichtungen in unterschiedlichen Montageprozessen als Dichtungselement eingesetzt. Die Formteil-Lösung ist besonders wirtschaftlich.
- Spritzgießverarbeitung im 2-Komponenten-Verfahren von Zweikomponenten-Flüssigsilikonkautschuk (LSR): Für Bauteile mit sehr hohen Dichtigkeits- und Temperaturanforderungen bietet Pöppelmann jetzt auch die Spritzgießverarbeitung von Zweikomponenten-Flüssigsilikonkautschuk (Liquid Silicone Rubber, LSR) an. Das LSR weist exzellente Eigenschaften im Druckverformungstest auf und zeichnet sich durch gute Witterungs-, Alterungs- und UV-Beständigkeit sowie Geruchsneutralität aus. Es ermöglicht ein sicheres Abdichten bei hohen Toleranzen. Der vollautomatische, einstufige Prozess überzeugt bei hohen Stückzahlen durch eine hohe Wirtschaftlichkeit.
Möglichkeiten und Vorteile des LSR-Verfahrens
Das von Pöppelmann K-Tech neu implementierte Material Silikon wird in der flüssigen Variante eingesetzt, weil es sich mit dem 2-Komponenten-Spritzgussverfahren am besten vereinen lässt. Der Prozess, bei dem in der Regel zwei Materialien zum Einsatz kommen, läuft wie folgt ab: Erst wird die Hartkomponente (Thermoplast) gespritzt, dann wird die Weichkomponente LSR aufgespritzt. Die 2K-LSR-Technologie ermöglicht es, unterschiedliche Materialien in einem Verfahren prozesssicher und vollautomatisch zu umspritzen. Weitere Montageschritte entfallen. Je nach Materialpaarung kann neben der Dichtungsfunktion ein chemischer Haftverbund zwischen Hart- und Weichkomponente erzielt werden. „Das 2K-Spritzgießen Thermoplast mit LSR ist besonders für die Automobilindustrie interessant, denn die damit hergestellten Lösungen bieten zuverlässigen Schutz vor Feuchtigkeit, Chemikalien sowie hohen und tiefen Temperaturen“, erklärt Claudia Rießelmann, Prozessentwicklerin bei Pöppelmann K-Tech.
Mit dem Quick Check zur lückenlosen Dichtigkeit
Ob innovatives 2K-LSR-Verfahren, 2K-Verfahren oder vielleicht doch besser FIPFG-Dichtungen – um Anwendern stets die optimale Lösung anzubieten, hat Pöppelmann K-Tech den Quick Check eingeführt. Dabei wird jede Anfrage auf die Parameter Material, Konstruktion, Werkzeug und Prozess überprüft. Beim Material-Check spielen u. a. erforderliche Festigkeit, Temperaturbeständigkeit sowie auf das Bauteil wirkende Reibungskräfte eine wichtige Rolle. Die Frage nach der Konstruktion berücksichtigt z. B. Entformungsschrägen, Umweltaspekte, Wandstärken und Fließwege, Trenngrat oder die Lage der Anspritzpunkte. Die Ermittlung des optimalen Werkzeuges schließt Produktions- und Zykluszeiten mit ein. Bei der Fertigung nimmt die Automatisierung eine zentrale Stellung ein. Nachgeschaltete Prozesse, wie Konditionieren, Tempern oder Montieren werden berücksichtigt. Sauberkeitsanforderungen und Qualitätsaspekte, wie Maschinen- und Prozessfähigkeit, werden bei den Entscheidungen ebenfalls miteinbezogen.
Der Quick Check bietet eine wichtige Entscheidungshilfe. Gemeinsam mit dem Anwender wird entschieden, welche Lösung sowohl aus technischer als auch aus wirtschaftlicher Sicht die beste ist. „Das Ergebnis nennen wir den ‚Pöppelmann Effekt’ und verstehen darunter echte Mehrwerte, die wir unseren Kunden bieten: hochwertige, anspruchsvolle und innovative Lösungen, die – von der Entwicklung bis zur Serienproduktion – aus einer Hand stammen und dank unserer langjährigen Erfahrung innerhalb von nur kurzen Entwicklungszeiten realisiert werden“, meint Frank Schockemöhle, Entwicklungsleiter bei Pöppelmann K-Tech.
E-Mobilität: Abdichten eines Gleichrichters mit LSR
Der Quick Check ergab bei einem namhaften Kunden von Pöppelmann K-Tech aus der Automobilindustrie, dass der Einsatz des neu im Portfolio des Kunststoffspezialisten aufgenommenen LSR-Verfahrens zur optimalen Lösung führt. Das LSR-Verfahren findet u. a. in E-Fahrzeugen im Bereich der Batterietechnologie Anwendung, wo besondere Belastbarkeit hinsichtlich der Temperaturbeständigkeit gefragt ist. „Im speziellen Fall handelt es sich um die Kundenraumabdeckung für einen Gleichrichter, für die die Eigenschaften von LSR-Dichtungen optimal waren“, erläutert Reinhard Thobe, Key Account Manager bei Pöppelmann K-Tech. Denn neben einer zuverlässigen Abdichtung ist hier eine hohe Temperaturbeständigkeit von bis zu +180 °C erforderlich. Das Material ermöglicht außerdem eine ausgezeichnete Überbrückung von Toleranzen zwischen Gehäuse und Abdeckung.
In Bezug auf den Prozessablauf für die Kundenraumabdeckung konnte mit dem 2K-LSR-Verfahren eine Reihe von Verbesserungen erzielt werden: So ersetzt die LSR-Dichtung in einem einstufigen Herstellungsprozess das zuvor notwendige Verkleben von sechs separaten Silikonmatten. Die gewählte Materialkombination ermöglicht den geforderten chemischen Haftverbund zwischen Thermoplast und LSR. Bei der Hartkomponente konnte zusätzlich eine verbesserte Materialauswahl den Verzug minimieren.
Insgesamt wurden die Herstellungszeiten verkürzt, was zur Kostensenkung beiträgt. Der Vorgang zeichnet sich aufgrund der Automatisierung durch eine hohe Prozesssicherheit sowie eine hohe technische Sauberkeit aus. Das optimierte Design trägt darüber hinaus zur Geräusch- und Vibrationsreduzierung bei.
Für das LSR-Spritzguss-Verfahren kommt ein Hochpräzisionswerkzeug mit verschiedenen Temperaturniveaus für die Hart- und Weichkomponente zum Einsatz. Es sorgt mit exakter Temperaturführung dafür, dass das Silikon zum optimalen Zeitpunkt vulkanisiert und Hart- und Weichkomponente eine kovalente Bindung eingehen.
Hervorragende Ergänzung des Portfolios
„Die Mehrwerte, die wir für diesen Kunden mit der LSR-Variante erzielen, sind vielfältig. Zusammengefasst sind die wichtigsten Vorteile die 100%ige Dichtigkeit bei maximalen Temperaturen und die Überbrückung hoher Toleranzen zwischen Gehäuse und Abdeckung. Weitere Optimierungen sind Zeit- und Kosteneinsparungen durch die Umstellung von mehreren Schnittstellen auf einen einstufigen Prozess“, meint Andreas Kellermann, Vertriebsleiter bei Pöppelmann K-Tech. Und so rundet das neu implementierte Material LSR das Leistungsspektrum von Pöppelmann K-Tech optimal ab. Denn als spezialisierter Anbieter u. a. für Kunststoffabdichtungen will der Kunststoffspezialist auch bei besonders komplexen und anspruchsvollen Projekten stets eine perfekt funktionierende, hochwertige und wirtschaftliche – kurz: die beste – Lösung bieten. bec
Detaillierte Informationen zum Abdichten von technischen Kunststoffteilen:
hier.pro/SltFz
