Ziel der Entwicklung
Die Kombination eines Thermoplasts mit einem Flüssigsilikonkautschuk in einem Spritzgießzyklus, um spätere Montageschritte zu vermeiden oder Materialsubstitutionen zu realisieren, gewinnt zunehmend an Bedeutung. Im Normalspritzguss hat sich diese Materialkombination schon etabliert, was im Mikrospritzguss noch umgesetzt werden muss. Hier zeigt sich eine erhebliche Forschungsnotwendigkeit hinsichtlich der benötigten Werkzeugtechnik, die die thermischen Besonderheiten für diese Spritzgießtechnik wie ein „heißes“ Werkzeug für die Silikonkomponente und ein eher gekühltes Werkzeug für den Thermoplast auf engstem Raum berücksichtigt.
Vorteile und Lösungen
Durch die konsequente thermische Trennung der beiden unterschiedlich temperierten Werkzeughälften auf engstem Raum und die Nutzung von dynamischen Temperiertechniken für das Heizen (mittels Induktion) und Abkühlen (mittels CO2) der jeweiligen Werkzeugeinsätze konnten Formteilverbindungen zwischen Silikon und Thermoplast in kurzen Zykluszeiten nachgewiesen werden. Die Untersuchungen konnten den Nachweis erbringen, dass selbst bei einer sehr kleinen zur Verfügung stehenden Haftfläche eine Kombination von Thermoplast und Silikon mittels Mikrospritzguss möglich ist. Haftkräfte von ca. 1,22 N/mm² bei der Kombination von PBT Anjacom 400 mit Elastosil LR3070-30 konnten nachgewiesen werden. Dies bedeutet bei einer zur Verfügung stehenden Haftfläche von 5 mm² eine Haftkraft von 6,1 N. Gute Ergebnisse konnten bei einer Kombination von PPA, LCP, PA6 und PBT mit selbsthaftendem Silikon Elastosil LR3070 erzielt werden.
Zielgruppe und Zielmarkt
Zusammengefasst steht nach dem Projektende erstmalig eine Technologie für das 2K-Mikrospritzgießen in der Kombination Thermoplast - Silikon zur Verfügung, welche einen Markeintritt und die Produktausweitung zum Massenprodukt erlaubt. Die Projektergebnisse der innovativen 2K-Mikrospritzgießtechnologie in Kombination Thermoplast - Silikon sind für alle Firmen, die sich auf die Herstellung oder Weiterverarbeitung von 2K-Mikroformteilen oder der Verarbeitung von Flüssigsilikonkautschuk spezialisiert haben, von großem Interesse. Für 2K-Mikrobauteile aus Kunststoff werden heute und vor allem für die Zukunft zahlreiche An-wendungsfelder gesehen, zum Beispiel in der Medizintechnik (OP-Besteck für minimalinvasive Eingriffe, Implantate, Medikamenten-Dosiersysteme, Stents und ähnliches), der Biotechnologie (Dosiersysteme, Kontakte und Leitungen an Lab-On-Chip-Anwendungen und ähnliches), der Elektrotechnik/Unterhaltungselektronik (Kontakte und Abschirmungen, eingebettete ICs und Sensoren, Gehäusekomponenten, mechanische Übertragungselemente), Automobiltechnik (Sensorelemente, Lager und mechanische Übertragungselemente) und Maschinenbau (Sensorelemente, mechanische Übertragungselemente). Die Technologie wird für das produzierende Gewerbe angeboten und kann auf individuelle Bedürfnisse angepasst werden.
