Kunststoffe für neue Anwendungen im Bereich smart home

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Hella Hochberg
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1 Kunststoffe für neue Anwendungen im Bereich smart home

2 smart home

smart home Neue Anforderungen im Bereich der Gebäudetechnik sind: zunehmende Funktionalität von Produkten bei gleichzeitig einfacher intuitiver Bedienung Vernetzung und Digitalisierung von

3 smart home Neue Anforderungen im Bereich der Gebäudetechnik sind: zunehmende Funktionalität von Produkten bei gleichzeitig einfacher intuitiver Bedienung Vernetzung und Digitalisierung von Produkten Kommunikation von unterschiedlichsten Produkten untereinander Steuerung und Bedienung über das Smart Phone einfache intuitive Bedienung hochwertiges Design bis hin zu Echtmaterial

4 Trends Kunststoffe

5 Trends der Kunststoffe Zeitreise der Innovationen. Mercedes-Benz Forschungsfahrzeuge, Konzepte und Designstudie Funktionelle Oberflächen - clearmelt - IMD / IML - Smart plastics - folimelt Sensoren Leiterplatten - hotmelt - Einlegeteile umspritzen Leichtbau - Pro foarm schäumen - Dolphin - Organobleche - Mucell Oberflächen Design + Funktion - Glazemelt - dolphin Lichtfelder Displays Linsen - Spritzprägem (coinmelt) - LSR Spritzgießen - Optimelt - Kunststoff Glas

6 Trends der Kunststoffe

7 Trends der Kunststoffe Hochwertige Oberflächen Direct Coating, Clearmelt, Colorform, Digitaldruck, IML/IMD, etc Funktionalität in Kunststoffen Wärmeleitfähigkeit, Durchleuchtung, antibakteriell, etc. Funktionsintegration Sensorik, Elektronik, Displays, etc. Design Anmutung, Glanzgrad, Haptik, Optik, Kontur, Oberfläche, etc. Kunststoff und Elektronik smart plastics, 3D-MID, LDS, Plasmadust, etc. Verfahren mit hohem OEE Kleinserie, Großserie von Stückzahl 2.0 Mio Qualität, Kosten und Wirtschaftlichkeit

8 3D - MID - LDS

9 3D-MID-LDS Machbarkeitsstudie der Firma MEP (Mitsubishi Engineering-Plastics Corporation) Wireless communication / LED Module PC (Poycarbonat) im LDS Verfahren (Laser Direct Structuring) ursprüngliche Entwicklung: Antennen für Smart Phone mit PC galvanisiert im LDS Verfahren hergestellt Home Automation Neue Bedienkonzepte (Touch, etc.) Quelle: Mitsubishi Engineering-Plastics Corporation: Vortrag Herr Higler bei Gira in 2016

10 1 3D-MID-LDS Basis Polymer PC Füllstoffe Additive für die Laser Behandlung PC wird mit einem Additiv für die Laserbehandlung versehen das Additiv wird durch den Laser aktiviert LDS Material Compoundieren und Granulieren Herstellverfahren die so behandelten Bauteile können so galvanisiert werden 2 3 Quelle: Mitsubishi Engineering-Plastics Corporation: Vortrag Herr Higler bei Gira in 2016

3D-MID-LDS kapazitive Bedienungen sind durch das Aufbringen

Durchleuchtungseffekte können LED`s kontaktiert werden

Touch Bedienungen (Kunststoff Helmbrechts AG) Quelle:

11 3D-MID-LDS kapazitive Bedienungen sind durch das Aufbringen von Leiterbahnen auf den PC möglich für Durchleuchtungseffekte können LED`s kontaktiert werden Demonstrator PC mit Leiterbahanen (kapazitive Bedienung) Touch Bedienungen (Kunststoff Helmbrechts AG) Quelle: Mitsubishi Engineering-Plastics Corporation: Vortrag Herr Higler bei Gira in 2016, Kunststoff Helmbrechts

verarbeitet die Durchleuchtung der Folien erfolgt mit LED Technologie.

12 smart plastics Leiterbahnen oder Elektronikern werden direkt auf Folien aufgebracht die Folien werden im IMD (In Mould Decoration) oder IMD (In Mould Labeling) Verfahren verarbeitet die Durchleuchtung der Folien erfolgt mit LED Technologie. Lichtleiter führen die Beleuchtung zu den jeweiligen Bediensymbolen Quelle: Österreichische Kunststoffzeitschrift ¾ 2013

Bedienungen ab Quelle:plastic electronics, https://plastic-electronic.com/de/ Österreichische Kunststoff Zeitschrift 47.

13 smart plastics herkömmliche Schalter werden so durch kapazitive Schalter im Bereich der smart home Technologie abgelöst neue Bedienkonzepte erleichtern die Bedienungen komplexer Gerätesysteme intuitive Bedienungen lösen zunehmend die mechanischen Bedienungen ab Quelle:plastic electronics, Österreichische Kunststoff Zeitschrift 47. Jahrgang Nr. ½ 2016 Touch Bedienungen, Digitalisierung und Vernetzung werden auch im Bereich der Gebäudetechnologie eine immer größere Rolle spielen

smart plastics Die Reduzierung der elektronischen Bauteile und eine Erhöhung der Funktionsintegration wird durch die smart plastics gewährleistet Quelle: Österreichische Kunststoffzeitschrift

14 smart plastics Die Reduzierung der elektronischen Bauteile und eine Erhöhung der Funktionsintegration wird durch die smart plastics gewährleistet Quelle: Österreichische Kunststoffzeitschrift ¾ 2013 Das nebenstehende Bild zeigt eine konventionelle Lösung der Baukomponenten für ein Bedienelement der weißen Ware. Mit den smart plastics lassen sich die Komponenten wesentlich reduzieren.

smart plastics 1 2 IMD Verfahren die Folie wird

Rolle zu Rolle geführt dabei muss die Folie

an der Werkzeugoberfläche positioniert sein 3 4 die

Werkzeug offen ist, und kann durch einen

anschließend wird das Werkzeug zugefahren und die

15 smart plastics 1 2 IMD Verfahren die Folie wird beim IMD-Verfahren zunächst durch ein Vorschubgerät Rolle zu Rolle geführt dabei muss die Folie zwischen den Führungssäulen des Werkzeugs und dicht an der Werkzeugoberfläche positioniert sein 3 4 die Positionierung der Folie erfolgt während das Werkzeug offen ist, und kann durch einen Spannrahmen und Vakuum gewährleistet sein anschließend wird das Werkzeug zugefahren und die Folie wird hinterspritzt typische Anwendungen sind Folien zur Dekoration von Formteilen

smart plastics 1 2 IML Verfahren die Folie

Folie muss sehr genau auf die Geometrie des

16 smart plastics 1 2 IML Verfahren die Folie wird beim IML-Verfahren (in Mould Labeling) zum Beispiel durch einen Roboter in das Werkzeug eingelegt die Positionierung der Folie muss sehr genau auf die Geometrie des Werkzeuges abgestimmt sein 3 Folien mit Leiterbahnen können so mit Kunststoff hinterspritzt werden. Quelle: Kunststoff Helmbrechts AG

1 3 Herstellverfahren (IMD + IML) smart plastics Die

kapazitiven Bedienelementen eine Kombination aus dem

Im IML Verfahren werden zunächst Sensorfolien als Lable

2 4 Die Dekoration des späteren Bauteiles erfolgt mit

Diese Folie wird nach den Roll-to-Roll Prinzip auf der

Das Kunststoffmaterial als Funktionsträger wird zwischen

17 1 3 Herstellverfahren (IMD + IML) smart plastics Die Firmen Poly IC und Kurz verwenden zur Herstellung von kapazitiven Bedienelementen eine Kombination aus dem IML- und IMD Verfahren. Im IML Verfahren werden zunächst Sensorfolien als Lable in das Werkzeug auf der Düsenseite eingesetzt. 2 4 Die Dekoration des späteren Bauteiles erfolgt mit einer IMD Folie. Diese Folie wird nach den Roll-to-Roll Prinzip auf der Schließseite im Werkzeug positioniert. Das Kunststoffmaterial als Funktionsträger wird zwischen die beiden Folien gespritzt. Ein fertiges Formteil kann so durch Kombination zweier Verfahren hergestellt werden. Quelle: Touch Functionality on Displays / Kurz / PoyIC 2014

18 smart plastics Serienanwendungen Erste Serienanwendungen gibt es im Bereich der weißen Ware. Bosch Siemens Waschmaschinen und Wäschetrockener werden mit Displaytechnologie gefertigt. Bei dem Wäschetrockner Avandgarde ist das komplette Display kapazitiv gesteuert.

19 Anforderungen und Design abstimmen

Anforderungen und Design abstimmen Die neuen Technologien aus dem Kunststoffbereich stellen die Firmen der Gebäudetechnologie vor neue Möglichkeiten und Herausforderungen.

20 Anforderungen und Design abstimmen Die neuen Technologien aus dem Kunststoffbereich stellen die Firmen der Gebäudetechnologie vor neue Möglichkeiten und Herausforderungen. Moderne Fertigungsverfahren sind in der Regel für hohe Stückzahlen ausgelegt. Ein Schalterprogramm besteht aus Klein- und Großserien. Produktanforderung / Design / Idee Materialvielfalt TPE Thermoplast Horn Wertigkeit Qualität Wirtschaftlichkeit Machbarkeit Technologie Fertigungsverfahren Spritzgießen Marmorierspritzgießen 2-K Technologie etc. Drucken Lackieren Clear melt Wertigkeit Qualität Wirtschaftlichkeit Genaue Analysen müssen den Einsatz der Fertigungstechnologien mit den entsprechenden Vorund Nachteilen zeigen. Ein ständiger Abgleich von Produktanforderungen und den Verfahren ermöglicht eine gezielte Verfahrensauswahl für die Gira Produkte.

Beispiele hierzu sind Dimmer, die modere G1 Bedienzentrale für die Steuerung

21 Anforderungen und Design abstimmen In der Gebäudetechnik werden bereits verschiedene Produkte mit Touch Bedienungen eingesetzt. Beispiele hierzu sind Dimmer, die modere G1 Bedienzentrale für die Steuerung der Wohnung und der Türkommunikation. Hier werden Technologien für kleine und mittlere Stückzahlen eingesetzt.

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23 Anforderungen und Design abstimmen

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