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Kunststoff-Glasverbindung Stoff- und formschlüssige Verbindung von Kunststoff und Glas

| Redakteur: Dipl.-Ing. Dorothee Quitter

In dem Verbundprojektes „KuGlas“ – Kunststoff-Glasverbindungen am Kunststoff-Institut Lüdenscheid werden aktuell Grundlagen erarbeitet, um Glas spritzgießtechnisch mit Kunststoff zu verbinden.

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Mit einem transparenten Haftvermittler beschichtete und hinterspritze Gläser. (Bild: Kunststoff-Institut Lüdenscheid)
Mit einem transparenten Haftvermittler beschichtete und hinterspritze Gläser. (Bild: Kunststoff-Institut Lüdenscheid)

Innerhalb des Projektes werden Gläser hierzu stoffschlüssig hinter- und formschlüssig umspritzt. Ziel ist es die Vorteile von Glas wie beispielsweise die hohe Kratzfestigkeit und gute Chemiekalienbeständigkeit mit der enormen Designfreiheit und guten Umformbarkeit des Kunststoffes zu kombinieren. Der Werkstoff Glas bietet neben den vorteilhaften Eigenschaften dem Kunden ein edles und hochwertiges Design, welches in einem Hybridbauteil genutzt werden kann. Stand der Technik bei der Verbindung von Kunststoff und Glas sind Fügeverfahren wie geklebte und geklipste Verbünde. Darüber hinaus werden PKW Seitenverscheibungen umschäumt, beziehungsweise mit niedrigviskosen Formmassen umspritzt.

Herstellung in einem Fertigungsschritt

Um eine Verbindung der beiden Werkstoffe in einem Bauteil beispielsweise durch einen Stoffschluss zu erzielen, müssen zuerst die chemischen Unähnlichkeiten von Kunststoff und Glas geklärt werden. Gelingt dies, so können die mechanischen Eigenschaften und dekorativen Vorteile in einem Verbundbauteil vereint werden. Hier kann ein entsprechender Haftvermittler neben der stoffschlüssigen Verbindung auch dekorative Eigenschaften auf dem Glas erfüllen, sodass eine Kaschierung / Bedruckung der mit Kunststoff hinterspritzten Fläche nicht mehr notwendig ist. Hauptvorteil einer direkten Verbindung ist die Herstellung eines montagefertigen Bauteils in nur einem Fertigungsschritt. Denkbar sind Anwendungen in der Automobilindustrie beim Exterieur sowie Interieur, aber auch in der Elektronikindustrie in Form von Displays bei denen beispielsweise Glas mit dem Kunststoff direkt hinterspritzt wird und sich funktionell und optisch ergänzt. Weitere Anwendungen sind hochwertige Küchen, Haushaltsgeräte, etc. In den genannten Anwendungsfeldern könnten zudem mit Kunststoff umspritzte und/oder umschäumte Gläser eingesetzt werden. Mit diesen Verfahren ließen sich Bauteile in nur einem Produktionsschritt realisieren.

Neue Märkte für Konsumer Industrie

Am Verbundprojekt „KuGlas“ beteiligen sich zurzeit 20 Unternehmen. Zusammen mit den Projektteilnehmern konnten bereits Lösungen beim stoff- und formschlüssigen Verbinden sowie im Bereich der Werkzeug und Formteilkonstruktion gefunden werden. Hierdurch wird stetig KnowHow innerhalb des Projektes aufgebaut. Durch die Symbiose der beiden Werkstoffe ergibt sich ein großes Potenzial, die Eigenschaften herkömmlicher Kunststoffdisplays zu verbessern. Hierdurch eröffnen sich neue Märkte die durch die Konsumer Industrie bedient werden könnten. Weitere Untersuchungen werden sich im Folgeprojekt mit umgeformten Gläsern beschäftigen. (qui)

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