Basics zum Folienhinterspritzen und Fehlervermeidung. Fachtagung Folienhinterspritzen am in Lüdenscheid

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1 Basics zum Folienhinterspritzen und Fehlervermeidung Fachtagung Folienhinterspritzen am in Lüdenscheid

2 Inhalt Einführung in die Thematik Begriffsdefinitionen Basics: Verfahrensvarianten Erläuterung der Prozesskette Fehlervermeidung Trends und Entwicklungen Fachtagung Folienhinterspritzen

3 Einführung in die Thematik Das Folienhinterspritzen dient der Veredelung von Kunststoffbauteilen während des Urformprozesses durch Hinterspritzen eines Foliensystems Dekor Ein-/Mehrfarbig Matt/glänzend Metallisch Folienhinterspritzen Funktion Schutz Chemikalien Kratz Abrieb Lichtemission/-transmission Anti-Finger-Print Anti-Rutsch Elektronik Fachtagung Folienhinterspritzen

4 Einführung in die Thematik Grundsätzlicher Aufbau eines hinterspritzten Bauteils Frontseitige Dekoration (1 st -surface) Rückseitige Dekoration (2 nd -surface) Folie / Dekor Hinterspritzter Kunststoff Hinterspritzter Kunststoff Folie / Dekor Anspritzseite Sichtseite Sichtseite Anspritzseite Kunststoff: transparent, natur oder gefärbt Schutzbeschichtung auf Folie möglich Kunststoff: transparent Dekorschutz durch Kunststoff Tiefenwirkung Fachtagung Folienhinterspritzen

5 Begriffe Begriffsdefinition beim Folienhinterspritzen FIM - Film Insert Molding: covestro, BöLa, MacDermid IMD - Inmold Decoration: Kurz, Nissha Insert Molding: Laminieren mit Heißprägefolie, Kurz IML - IMF - IMI - Inmold Labeling: KH, Schuster, Verpackungen Inmold Foiling Inmold Insert PMD - Print Mold Design PFM - Paintless Film Molding Keine genormten Begriffe è das eigentliche Verfahren wird durch die Begriffe nicht eindeutig gekennzeichnet. IMD scheint sich für das Verfahren durchzusetzen, bei dem lediglich ein Farbübertrag erfolgt. Fachtagung Folienhinterspritzen

6 Basics zum Folienhinterspritzen VERFAHRENSVARIANTEN - IMD (INMOLD DECORATION) -

7 Verfahrensvarianten IMD (Inmold Decoration) Übertragung von Einzeldekoren oder Endlosdekoren von einer Folie auf ein Bauteil unter Einwirkung von Druck und Temperatur im Spritzgießwerkzeug Folienaufbau Trägerfolie Trennschicht Schutzlack Farbschicht/Metallisierung Klebschicht = Schichten, die auf dem Formteil verbleiben Fachtagung Folienhinterspritzen

8 Verfahrensvarianten IMD (Inmold Decoration) Verfahrensablauf 1. Folie mittels Vorschubgerät durch die Trennebene führen 2. Werkzeug schließen und Material einspritzen 3. Folie drückt sich gegen die Wz-Wand und das Dekor überträgt sich auf das Teil 4. Dekoriertes Teil kann entnommen werden und Folie fährt zur nächsten Position Bildquelle: CFC Oeser Fachtagung Folienhinterspritzen

9 Verfahrensvarianten IMD (Inmold Decoration) Bildquelle: Leonhard Kurz Fachtagung Folienhinterspritzen

10 Verfahrensvarianten IMD (Inmold Decoration) Stärken vielfältige Designmöglichkeit Kosteneinsparung gegenüber nachträglicher Dekoration schnelle Dekoränderungen sind durch Wechsel der Folienrolle möglich kontinuierliches Verfahren, gut automatisierbar eines der wenigen Verfahren, die eine partielle Metallisierung einfach realisierbar macht keine Lösemittelemission beim Verarbeiter Zu beachten nur geringe Verformbarkeit der Folie möglich Grundsätzlich sind Werkzeugänderungen bzw. Neuerstellungen erforderlich komplexes, know-how intensives Verfahren Bildung von Flittermaterial Fachtagung Folienhinterspritzen

11 Verfahrensvarianten IMD (InmoldIMD Decoration) (Inmould Decoration) Anwendungsbeispiel Bildquelle: Leonhard Kurz Fachtagung Folienhinterspritzen

12 Basics zum Folienhinterspritzen VERFAHRENSVARIANTEN - FIM (FILM INSERT MOLDING) -

13 FIM (Film Verfahrensablauf Insert Molding) des Folienhinterspritzen Verfahrensablauf Extrusion Bedrucken Verformen Beschneiden UVbestrahlen Hinterspritzen Entnahme Fachtagung Folienhinterspritzen

14 Hinterspritztechnik FIM (Film Insert Molding) Folien/Farbsystem Einlagige Folie Bedruckung ggf. Schutzlack Folie Dekor ggf. Primer Thermoplast Zweilagige Folie Folie Dekor Thermoplast Folienmaterialien: PC, PMMA, ABS, PC/PBT, PVC, PP Übliche Dicken: µm Fachtagung Folienhinterspritzen

15 Verfahrensvarianten FIM (Film Insert Molding) Stärken keine Produktionsunterbrechung bei Farb-/Dekorwechsel Maskierungen entfallen keine Vorbehandlungen hohe Designflexibilität bei gleicher Geometrie Oberflächenfehler wie matte Stellen, Fließlinien etc. werden z.t. verdeckt Zu beachten erfordert saubere Umgebungsbedingungen Anpassung eines Standardwerkzeugs ist notwendig finanziell nur bei bestimmten Aufgabenstellungen sinnvoll (z.b. bei mehreren Farben, Tag-/Nachtdesign) Gefahr von Farbauswaschungen (wash-out) oder Faltenbildung Fachtagung Folienhinterspritzen

16 Verfahrensvarianten FIM (Film Insert Molding) Anwendungsbeispiele Telekommunikation Bildquelle: Gigaset Heizungslüftungsblende Bildquelle: BöLa Siebdrucktechnik GmbH Bedieneinheit Bildquelle: Kunststoff Helmbrechts AG Hausgeräte-Blende Bildquelle: Evonik Röhm GmbH & Co. KG Blende Bildquelle: Schuster Group Schale für Hundeleinen Bildquelle: flexi Bogdahn Fachtagung Folienhinterspritzen

17 Basics zum Folienhinterspritzen BESONDERE ASPEKTE UND TYPISCHE FEHLERBILDER

18 Besondere Aspekte Haftung / Schwindung Verzug Haftung Die Haftung zwischen Folie und Hinterspritzmaterial erfolgt durch deren Materialkompatibilität oder durch das rückseitige Farbsystem In der Regel führen höhere Verarbeitungstemperaturen zur besseren Haftung Schwindung Verzug Folie reduziert die freie Fließkanalhöhe Isolierende Wirkung der Folie è Verschiebung der plastischen Seele zur Folienseite hin è asymmetrische Wärmeabfuhr und asymmetrisches Fließen è Verzugsgefahr Fachtagung Folienhinterspritzen

19 Fehlervermeidung Faltenbildung Falten entstehen durch: ungünstige Folienmaße Bindenähte A A A - A :Anbindung Vermeidung durch: Maßliche Korrektur Dickere Folie Anschnittverlegung Kaskadenanspritzung Falte im Bindenahtbereich Fachtagung Folienhinterspritzen

20 Fehlervermeidung Optimierung von Folienlängenänderungen Folienlängenänderungen Wärme- u. Scherbelastung führen zur Längenänderung beim Hinterspritzen è Gefahr von Dekorverzerrungen Foliensteifigkeit ist temperaturabhängig Hoher Volumenstrom ist günstig Geringere Temperatureinwirkzeit Geringere mechanische Beanspruchungsdauer Schlechtere Kraftübertragung auf Grund geringerer Schmelzeviskosität 1,2 Folienlängenänderung vor der Bauteilschwindung [%] 1 0,8 0,6 0,4 Düsentemperatur = 270 C 25/1,6 17/2,5 13/3,5 mittlerer Einspritzvolumenstrom [ccm/s] / Füllzeit [s] Fachtagung Folienhinterspritzen

21 Fehlervermeidung Farbauswaschung (wash-out) Eine Farbauswaschung entsteht durch die auf das Farbsystem einwirkende hohe Temperatur- und Scherbelastung Wash-out im Anschnittbereich ausgedünnte Folie Dünnschnitt im Bereich der Farbauswaschung Anbindung Fachtagung Folienhinterspritzen

22 Fehlervermeidung Farbauswaschung (wash-out) Vermeidung durch: Wash-out resistentes Farbsystem Anpassung des Einspritzvolumenstromes und der Massetemperatur Vergrößerung der Anbindung Verringerung des Temperaturniveaus im gefährdeten Bereich Fachtagung Folienhinterspritzen

23 Basics zum Folienhinterspritzen TRENDS UND ENTWICKLUNGEN

24 Trends und Entwicklungen Digitaldruck Digital bedruckte Folie Fachtagung Folienhinterspritzen

25 Trends und Entwicklungen Forming over part Nutzung von Fahrzeugfolien Individualisierung Fachtagung Folienhinterspritzen

26 Trends und Entwicklungen Hinterspritzen von Metall Lichtdesigns Fachtagung Folienhinterspritzen

27 Film Insert Moulded OLEDs (FIMO) Bauteilaufbau Fachtagung Folienhinterspritzen

28 Film Insert Moulded OLEDs (FIMO) Stärken Integration von Licht & Dekor in einem Schuss keine Lichtleiter/Reflektoren/Platinen/ LEDs Flachbauend, Gewichtsreduktion und geringerer Abstimmungsaufwand der Komponenten zu eineinader Herausforderungen Hohe Anforderung an Feuchtigkeitsbarriere Schonende Verarbeitung im Spritzgießprozess Kontaktierung Fachtagung Folienhinterspritzen

29 Trends und Entwicklungen Verbundprojekt Start / Laufzeit: Januar 2015 / 2 Jahre Recherche zum Stand der Technik und Forschung Systemvergleich von Leiterbahnmaterialien Verformen und hinterspritzen von dekorativen, funktionalisierten Foliensystemen Projektdemonstrator Fachtagung Folienhinterspritzen

30 Danke für Ihre Aufmerksamkeit! Fachtagung Folienhinterspritzen