Was ist Umspritzen beim Spritzgießen? Eine verständliche Anleitung

Sie haben gerade ein Werkzeug oder eine Handyhülle in die Hand genommen, die sich glatt, weich und angenehm anfühlt und gleichzeitig robust und langlebig ist. Nun fragen Sie sich, wie diese gelungene Kombination aus Weichheit und Härte erreicht wurde?

Die Lösung ist das Umspritzen mit Kunststoff .  

Bei diesem intelligenten Produktionsprozess werden zwei Materialien zu einem einzigen, glatten Bauteil verschmolzen, wodurch die Produkte sicherer, langlebiger und benutzerfreundlicher werden.

Dieser Artikel befasst sich mit dem Umspritzen, seinem Funktionsmechanismus und warum es eine bahnbrechende Innovation im modernen Produktdesign darstellt.

Was ist Umspritzen?

Beim Umspritzen handelt es sich um eine spezielle Art des Spritzgießens, bei der eine Form aus einem Material auf ein anderes Material umspritzt wird, wodurch ein einzelnes Bauteil entsteht.   Typischerweise wird zunächst eine harte Basis (ABS oder Nylon) hergestellt.   Anschließend wird ein weicheres Material (z. B. ein gummiartiger Thermoplast oder Silikon) darüber gegossen. Dadurch ist das Produkt gleichzeitig robust, flexibel und komfortabel.

Diese Technologie ist in der Elektronik-, Automobil- und Medizintechnikbranche weit verbreitet, da sie es den Entwicklern ermöglicht, Komponenten herzustellen, die nicht nur praktisch, sondern auch optisch ansprechend und ergonomisch sind.

Warum Kunststoffumspritzung verwenden?

Die Vorteile des Kunststoff-Umspritzens im Produktdesign sind folgende:

1. Erweiterte Funktionalität

Durch Umspritzen lassen sich sowohl starre als auch weiche Teile durch das Übereinanderlegen von Materialien herstellen . Beispielsweise sorgt der harte Kern für Stabilität, während eine weiche Außenschicht für Griffigkeit oder Stoßdämpfung sorgt.

2. Kein Klebstoff oder Befestigungsmittel erforderlich

Da das Umspritzmaterial im direkten Prozess des Formgebungsprozesses mit dem Substrat verbunden wird, sind keine Klebstoffe oder Schrauben erforderlich.   Dadurch werden sowohl die Kosten als auch das Ausfallrisiko minimiert.

3. Bessere Haltbarkeit und besserer Schutz

Um zusätzliche Dichtungseigenschaften (z. B. Wasserdichtigkeit), Stoßdämpfung und Schutz vor Chemikalien/UV-Strahlung zu erzielen, ist auch das Umspritzen sinnvoll.

4. Designflexibilität und Ästhetik

Benötigen Sie einen Farbkontrast, weiche Texturen oder Abschnitte?   Das Umspritzen ist ein flexibler Prozess, der künstlerisch interpretiert werden kann: Es ist möglich, ein und dasselbe Objekt mit verschiedenen Farben, Härtegraden (Durometer) oder Oberflächen zu versehen.

5. Kosten- und Zeitersparnis

Obwohl die Werkzeuge komplexer sein können, entfallen beim Umspritzen die Nachbearbeitungsschritte (Kleben oder Montieren), was langfristig Lohnkosten und Produktionszeit spart.

Wie das Kunststoffumspritzen funktioniert: Wichtige Prozesse

Es ist leicht zu verstehen, wie das Umspritzen von Kunststoffen funktioniert, wenn man es in kleinere Schritte unterteilt.   Im Grunde geht es beim Umspritzen lediglich darum, zwei Materialien zusammenzubringen, um ein durchdachtes und praktisches Bauteil zu schaffen.   Nachfolgend eine vereinfachte Aufschlüsselung:

Schritt 1: Das Basisteil herstellen

Dies beginnt mit einer harten Basis, die als Substrat bezeichnet wird.   Es wird typischerweise aus harten Kunststoffen wie ABS, Nylon oder Polycarbonat hergestellt.   Die Basis verleiht dem Bauteil Form und Festigkeit und bildet die Grundlage für die weichere Schicht.

Schritt 2: Die weiche Schicht hinzufügen

Nachdem die Basis vorbereitet ist, wird ein weiches Material (wie Gummi, Silikon oder thermoplastisches Elastomer (TPE)) über das Teil gegossen.   Dieses zweite Material wird entweder über das gesamte Teil oder nur über bestimmte Abschnitte, wie zum Beispiel einen Griff oder einen Knopf, aufgetragen.   Das weiche Material verbindet sich mit dem Boden zu einer Einheit.

Schritt 3: Zwei Hauptmethoden

Es gibt zwei gängige Verfahren zum Umspritzen:

Zweistufiges (Einlege-)Umspritzen

● Zuerst wird das Basisteil geformt und dann manuell in eine zweite Form eingesetzt.

● Das weichere Material wird darum herum eingespritzt, um das umspritzte Teil zu erzeugen.

● Diese Methode eignet sich gut für kleinere Produktionsmengen und bietet Flexibilität.

Zweikomponenten-Spritzguss (2K)

● Verwendet eine Spezialmaschine mit zwei Einspritzeinheiten.

● Beim ersten Schuss wird das harte Grundmaterial erzeugt, beim zweiten Schuss wird die weiche Umspritzung aufgebracht, solange das Teil noch warm ist.

● Ideal für die Großproduktion, da es schneller und vollautomatisiert ist.

Schritt 4: Abkühlen und Fertigstellen

Nach dem Umspritzen wird das Teil abgekühlt und aus der Form entnommen. Da die Materialien bereits miteinander verbunden sind, ist nur eine minimale Nachbearbeitung erforderlich, was Arbeits- und Montagekosten reduziert.

Materialauswahl für das Umspritzen

Die Wahl der richtigen Materialien ist der Schlüssel zu einem erfolgreichen Kunststoff-Umspritzprojekt .   Die Mischung aus harten und weichen Komponenten bestimmt die Festigkeit, den Komfort und die Haltbarkeit des Produkts.  

1. Harte Grundmaterialien

Das Substrat oder die Basis verleiht dem Gebilde Struktur und Stabilität. Gängige Materialien sind beispielsweise:

●ABS: Robust und stoßdämpfend, häufig verwendet in elektrischen Bauteilen und Automobilkomponenten.

● Nylon:   Es ist robust und unempfindlich gegenüber Hitze und kann in Werkzeugen und mechanischen Bauteilen verwendet werden.

● Polycarbonat:   Es ist transparent oder farbig und besitzt eine hohe Zähigkeit, die es für den Einsatz in hochwertigen Produkten geeignet macht.

Diese Verbindungen bilden die Grundlage für umspritzte Bauteile, da sie die Form und Festigkeit verleihen, die die Bauteile benötigen.  

2. Weiche Umspritzmaterialien

Das zweite Material zeichnet sich durch Komfort-, Griffigkeits- oder Dichtungseigenschaften aus. Beliebte Optionen sind:

● Thermoplastische Elastomere (TPE):   Weich und flexibel, was ideal ist, wenn man Griffe und Knöpfe benötigt.

● Thermoplastisches Polyurethan (TPU):   Es handelt sich um ein robustes, strapazierfähiges Material, das sich hervorragend zur Herstellung von Schutzhüllen eignet.

● Silikon oder Flüssigsilikonkautschuk (LSR):   Weich und flexibel und wird in medizinischen Geräten oder zur Herstellung wasserdichter Dichtungen verwendet.

Es ist wichtig zu beachten, dass nicht jedes Material auf natürliche Weise miteinander harmoniert. Designer müssen Folgendes berücksichtigen:

● Bindung:   Es gibt einige Kombinationen, die ohne Primer oder mechanische Verriegelungen nicht halten.

● Thermische Eigenschaften:   Das Material sollte sich beim Abkühlen gleichmäßig ausdehnen und zusammenziehen können, um Verformungen des Materials oder mangelhafte Verbindungen zu vermeiden.

Designer achten auf die Materialauswahl, was bedeutet, dass umspritzte Teile nicht nur nützlich, sondern auch komfortabel, langlebig und optisch ansprechend sind.

Gängige Anwendungen des Kunststoff-Umspritzens

Kunststoffumspritzung ist kein Fertigungstrick, sondern ein Verfahren, das wir bei Produkten des täglichen Gebrauchs einsetzen. Von Werkzeugen bis hin zu Elektronikgeräten – Umspritzung macht Bauteile robuster, sicherer und komfortabler.

1. Unterhaltungselektronik

Denken Sie an Ihre Computermaus, Ihre Handyhülle oder Ihre Fernbedienung. Das Gerät besteht zwar aus robustem Kunststoff, ist aber mit weichen, umspritzten Bereichen versehen, die für besseren Halt und höheren Komfort sorgen. Auch attraktive Designs lassen sich durch Umspritzen mit verschiedenen Farben und Texturen realisieren.

2. Werkzeuge und Hardware

Umspritzung wird häufig bei Bohrmaschinen, Schraubendrehern und Handwerkzeugen eingesetzt. Weiche Griffe reduzieren die Ermüdung der Hand, bieten eine rutschfeste Oberfläche und beugen Verschleiß vor.

3. Automobilkomponenten

Umspritzung erhöht Komfort und Sicherheit im Auto. Harte Kunststoffe werden häufig zusammen mit weichen, griffigen Oberflächen an Lenkrädern, Schalthebeln, Pedalabdeckungen und Interieurleisten verwendet, um ein hochwertiges Erscheinungsbild zu erzielen. Insbesondere dient die Umspritzung dem Schutz der Teile vor Staub, Vibrationen und Feuchtigkeit.

4. Medizinprodukte

Medizinische Geräte, darunter chirurgische Instrumente, Griffe oder ergonomische Griffe, sind gängige Beispiele für Produkte, die im Umspritzverfahren hergestellt werden. Die weichen, umspritzten Oberflächen sind komfortabel und präzise, ​​der harte Kern hingegen ist langlebig und gut kontrollierbar.

5. Outdoor- und Haushaltsprodukte

Das Umspritzen vereinfacht unseren Alltag, indem es Alltagsgegenstände wie Küchengeräte und Gartengeräte handlicher und sicherer macht. Spatel, Scheren oder Gartenscheren sind Beispiele für Bauteile mit harter Oberfläche und weichem Griff für eine bessere Handhabung.

Abschluss

Durch das Umspritzen von Kunststoffen erhalten die Hersteller die Möglichkeit, Festigkeit, Komfort und Stil in einem einzigen Bauteil zu vereinen.   Deshalb findet man es in vielen Branchen, um Produkte sicherer und funktionaler zu machen und ihre Benutzung angenehmer zu gestalten.  

Wenn Sie Elektronik, Werkzeuge, medizinische Komponenten, Autoteile oder andere Produkte entwickeln müssen: Durch Umspritzen können Sie die Funktionalität und das Aussehen Ihres Produkts verbessern.

Wenn Sie die Vorteile des Umspritzens in Ihrem nächsten Projekt nutzen möchten, wenden Sie sich bitte an die Mulan Group .   Wir möchten Sie dabei unterstützen, intelligentere, robustere und komfortablere Produkte zu entwickeln.