Mikroteile jetzt auch in Silikon
Verfahren zum Mikrospritzgießen von Silikon- und 2K-Teilen: Die Starlim/Sterner-Unternehmensgruppe aus Marchtrenk in Österreich ist Spezialist im Bereich der Flüssigsilikon-Verarbeitung und des dazugehörigen Werkzeugs. Für die Mikroabformung von LSR-Bauteilen entwickelte Starlim nun ein Verfahren, mit dem sich Bauteile von weniger als 10 Milligramm Gewicht mit einer speziellen Spritzgießmaschine serientauglich herstellen lassen. Jährlich produziert Starlim rund 10 Milliarden Bauteile aus Flüssigsilikonkautschuk (LSR) für die Automobil-, Life-Sciences- und Industriebranche.
Mit bloßem Auge ist es kaum zu erkennen: Ein Bauteil mit Abmessungen von wenigen Millimetern besitzt hochpräzise Vertiefungen oder Hinterschnitte, genau wie sie von großen Bauteilen bekannt sind. Außerdem können solche Mikrobauteile, die beispielsweise in Uhren, in elektrischen Mikrogehäusen sowie in Insulinpumpen, Hörgeräten oder weiteren medizinischen Apparaten Anwendung finden, sogar in Zwei-Komponenten-Technologie ausgeführt sein, entweder in einer Thermoplast-LSR- oder in einer LSR-LSR-Kombination.
Physikalische Fertigungsgrenzen überschreiten
Micro Molding ist in der Branche bekannt. So werden bereits Thermoplast-Bauteile mit mikrostrukturierten Oberflächen, Mikropräzisionsformteile mit Toleranzen im μm-Bereich sowie Mikrobauteile mit einem Gewicht von minimal 10 mg in Großserie spritzgegossen. Silikon-Bauteile gehorchen jedoch anderen Gesetzmäßigkeiten. Wie das Unternehmen berichtet, ist Starlim das erste Unternehmen, dem es gelungen ist, Mikrobauteile von unter 10 mg aus LSR in Großserie zu produzieren. Dabei sind alle LSR-Härtegrade von 20 bis 80 Shore A einsetzbar. »Es ist nicht leicht, derartig kleine Bauteile auf einer Spritzgießmaschine herzustellen«, erklärt der Projektverantwortliche Roland Pirsic. »Schließlich mussten die physikalischen Grenzen in der Fertigung überschritten werden, eine Skalierung von groß auf klein war in diesem Falle nicht möglich.« Dank der Erfahrung in der Herstellung von LSR-Spritzgussbauteilen sowie im eigenen Werkzeugbau haben die Spezialisten bei Starlim einen Weg gefunden, Mengendosierung, Spritzgießmaschine, Werkzeug, Entnahmeeinheit und Verpackung in ein harmonisches Zusammenspiel zu bringen. Für die Herstellung von LSR-Mikrobauteilen setzt Starlim eine kleine Spritzgießmaschine mit einer Schließkraft von 10 kN ein. Sie ist mit zwei Einspritzeinheiten versehen, einer für die Thermoplastkomponente und einer für die LSR-Komponente. Das exakte Mischungsverhältnis der Grundkomponenten und Additive wird sichergestellt. Für beide Komponentenbeträgt das maximale Schussvolumen 150 mm3, die Anspritzung erfolgt in einem offenen Düsenkonzept. Die verfügbare Formfläche im Werkzeug beträgt 17 mm im Durchmesser, die maximale Kavitätstiefe aufgeteilt auf Anspritzseite und Ausstoßerseite beträgt 12 mm. Um Bauteilbeschädigungen zu vermeiden, wird die Schließeinheit sehr exakt geführt. Eine Handlingeinheit entnimmt die Mikroteile und legt sie ab, während ein Kamera- und Bildverarbeitungssystem die Teilegeometrie überwacht. Optional ist die Spritzgießmaschine mit einem Reinraummodul zu verwenden, sodass auch medizinische Bauteile mit der geforderten Reinheit produziert werden können.
Hersteller
STARLIM Spritzguss GmbH
A-4614 Marchtrenk
Tel. +43 7243 58596-0
Fax +43 7243 58596-5
www.starlim-sterner.com