Mobile-Menu

Spritzgießen Extra-Hub-Werkzeug macht Spritzgießbauteile leitfähiger

Quelle: Pressemitteilung 2 min Lesedauer

Anbieter zum Thema

Universität Stuttgart Institut für Kunststoff- technologie
invenio AG
ATE Antriebstechnik und Entwicklungs GmbH & Co. KG
Heraeus AMLOY Technologies GmbH

Wie lässt sich die thermische Leitfähigkeit gefüllter Kunststoffteile steigern? Mitarbeiter am Institut für Kunststofftechnik (IKT) der Universität Stuttgart entwickeln zusammen mit der Priomold GmbH ein auswurfseitiges Hub-Werkzeug, das die Füllstoffe im Produkt während des Spritzgießvorgangs optimal verteilt.

So soll in einem aktuellen IKT-Projekt die elektrische Leitfähigkeit eines Kunst-stoff-Bauteils erhöht werden: Ein Expansionshub während der Füllphase soll die Füllstoffe im Formteil senkrecht zur Fließrichtung anordnen.(Bild: IKT Stuttgart)
So soll in einem aktuellen IKT-Projekt die elektrische Leitfähigkeit eines Kunst-stoff-Bauteils erhöht werden: Ein Expansionshub während der Füllphase soll die Füllstoffe im Formteil senkrecht zur Fließrichtung anordnen.
(Bild: IKT Stuttgart)

Die meisten Polymere können „von Haus aus“ keinen elektrischen Strom leiten. Gleichwohl sind elektrisch leitfähige Kunststoff-Bauteile in vielen Bereichen der Technik sehr gefragt. Die Anwendungen sind vielfältig; so werden entsprechende Polymerwerkstoffe zum Beispiel im Automobilbau für leichte, spritzgegossene und elektromagnetisch abschirmende Gehäuseteile benötigt, die in der Sensorik eine wichtige Rolle spielen. Weitere elektrisch leitfähige Kunststoffe eignen sich auch für den Einsatz in implantierten Sensoren und Geräten in der Medizintechnik.

Compounds mittels Additive leitfähig machen

Die nötige elektrische Leitfähigkeit kann durch Beschichtung, Bedampfung oder Hinterspritzen metallischer Folien sichergestellt werden. Dies sind jedoch sehr aufwändige Verfahren. Günstiger ist der Spritzguss von Compounds, die mittels spezieller Additive leitfähig gemacht wurden. Für eine möglichst hohe Leitfähigkeit ist allerdings wichtig, dass die leitfähigen Partikel im Produkt möglichst senkrecht zur Gehäusewand ausgerichtet werden: Je höher die Ordnung, desto besser die Leitfähigkeit.

Elektrische und thermische Leitfähigkeit steigern

Genau dies sicherzustellen ist die Aufgabe des neuartigen Werkzeugs, das Gegenstand dieses Projekts ist: Es soll helfen, die leitfähigen Füllstoffe über das gesamte Bauteil hinweg „aus der Fließrichtung heraus“ auszurichten, um dadurch die elektrische und zugleich die thermische Leitfähigkeit der entstehenden Bauteile zu steigern.

Dazu wird ein neuer und innovativer Ansatz gewählt. Hierzu wird das Kavitätsvolumen des Spritzgießwerkzeugs vergrößert. Wie? Durch eine Expansionsbewegung mittels eines Schiebers. Dadurch entsteht während der Formgebung und der Nachdruckphase eine Dehnbeanspruchung rechtwinklig zu den wirkenden Scherkräften in Fließrichtung. Diese sollte die Partikel in der Schmelze ebenfalls rechtwinklig zur Schmelzefließrichtung ausrichten.

Zur Optimierung der Leitfähigkeit wird das IKT an geeigneten Rezeptur-, Prozess- und Werkzeugparametern forschen. Zusätzlich sollen, insbesondere zur Werkzeugauslegung, numerische Simulationen des Spritzgieß- und Hubprozesse durchgeführt werden – die enge Verzahnung von Werkstoffkunde und Verarbeitungstechnik ist eine der besonderen Stärken des Instituts. Die Ergebnisse dieser Forschungsarbeiten ermöglichen es Priomold ein optimiertes Spritzgießwerkzeug für die Produktion eines möglichst leitfähigen Bauteils zu konstruieren und zu fertigen. Es ist abzusehen, dass sich das Verfahren auch zur Ausrichtung wärmeleitender oder magnetisch abschirmender Additiv-Partikel eignen wird.

(ID:50043485)

Jetzt Newsletter abonnieren

Verpassen Sie nicht unsere besten Inhalte

Mit Klick auf „Newsletter abonnieren“ erkläre ich mich mit der Verarbeitung und Nutzung meiner Daten gemäß Einwilligungserklärung (bitte aufklappen für Details) einverstanden und akzeptiere die Nutzungsbedingungen. Weitere Informationen finde ich in unserer Datenschutzerklärung. Die Einwilligungserklärung bezieht sich u. a. auf die Zusendung von redaktionellen Newslettern per E-Mail und auf den Datenabgleich zu Marketingzwecken mit ausgewählten Werbepartnern (z. B. LinkedIn, Google, Meta).

Aufklappen für Details zu Ihrer Einwilligung

Weiterführende Inhalte