Über ein dichtes Umspritzen kann die Durchlaufzeit (Lead time) bei der Herstellung von mechatronischen Produkten deutlich reduziert werden. Gleichzeitig ermöglicht diese Funktionsintegration neue und innovative Lösungsansätze in der Produktentwicklung.
Das Spritzgiessverfahren ist eine Technologie, welche eine starke Funktionsintegration ermöglicht, da die Montage von verschiedenen Komponenten direkt und in einem Schritt über den Umspritzprozess realisiert werden kann, wie z.B. für die Herstellung von Stecker oder mechatronischen Produkten. Dies bietet wirtschaftliche aber auch ökologische Vorteile. Die Schwierigkeit besteht jedoch darin eine ausreichend dichte Verbindung zwischen Einlegeteilen und der Kunststoffummantelung zu erreichen, um das hergestellte Produkt im späteren Einsatz gegen äussere Einflussfaktoren wie z.B. gegen Eindringen von Feuchtigkeit oder Wasser zu schützen.
Deshalb wird die Verbindung heute in der Praxis nach dem Umspritzprozess mit Epoxy- oder Silikonharz ausgegossen („Potting“). Dazu sind jedoch zusätzliche Arbeitsschritte sowie auch ein spezifisches Equipment erforderlich. Dies führt zu einer wesentlich aufwendigeren Produktion (Aushärteprozess), längerer Durchlaufzeit (Lead time) und somit zu höheren Herstellkosten.
Im Rahmen des Projekts „Tight Overmolding“ wurde der Umspritzprozess von metallischen Einlegeteilen genauer untersucht, mit dem Ziel über den Umspritzprozess direkt ein hohes Dichtheitsniveau zwischen Einlegteilen und der Kunststoffummantelung zu erreichen und somit zusätzliche Arbeitsschritte zu verhindern.
Auf Grund fehlendem Wissen der Produktentwickler ist das Dichtheitsniveau nach dem Umspritzprozess meist nicht ausreichend. Um durch den Umspritzprozess eine hohe Dichtheit zu erreichen, müssen die verschiedenen Einflussfaktoren wie Geometrie der Einlegeteile oder des umspritzen Bereichs, die verwendeten Werkstoffe, die Oberflächenbeschaffenheit, die Spritzgiessparameter, wie auch das Werkzeugkonzept miteinander abgestimmt werden.
Auf Basis des Projekts Tight Overmolding konnte eine Wissensbasis mit praxissnahen Grundlagen und Gestaltungsrichtlinien erarbeitet werden um über das Spritzgiessverfahren direkt ein hohes Dichtheitsniveau zu erreichen. Damit kann der Fertigungsprozess von mechanischen Produckten durch die Einsparung zusätzlicher Arbeitschritte (Potting) deutlich vereinfacht werden.
Das Projekt Tight Overmolding wurde finanziell unterstützt vom Wissenschafts- und Technologiezentrum des Kantons Freiburg (WTZ-FR) wie auch von den Industriepartnern des Projekts.
