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Spritzgießen ist das gängigste Herstellungsverfahren für Kunststoffteile, und die meisten Spritzgussteile bestehen aus Thermoplasten, wie auf unserer Seite zu Spritzgussdienstleistungen erläutert. Spritzgießen eignet sich aber auch zur Herstellung von Teilen aus Duroplasten wie Flüssigsilikonkautschuk (LSR).
Das Spritzgießen mit flüssigem Silikonkautschuk ist eine hervorragende Methode zur Herstellung von biegsamen, schlagfesten und temperaturbeständigen Teilen in großen Stückzahlen. Dabei wird vor dem Spritzgießen eine zweikomponentige Silikonlösung gemischt, deren eine Hälfte einen Platinkatalysator enthält, der die Aushärtung des Silikons zu einem festen Stoff ermöglicht.
Das LSR-Spritzgießen ermöglicht es uns, viele nützliche Teile – Dichtungen, Küchengeräte, umspritzte Komponenten und vieles mehr – für ein breites Kundenspektrum herzustellen.
Wir unterstützen eine breite Palette von LSR-Werkstoffen führender Hersteller mit Shore-A-Härte von 10A bis 70A zur Herstellung von flexiblen Dichtungen, weichen Bauteilen und strukturellen Silikonteilen.
Automatisierte Dosier- und Mischsysteme gewährleisten ein präzises Mischungsverhältnis von 1:1 zwischen Komponente A und Komponente B für eine gleichbleibende Qualität der LSR-Formteile.
Das Flüssigsilikon-Spritzgießen vereint zwei Vorteile: die hohe Qualität und die Möglichkeit der Serienfertigung im Spritzgussverfahren sowie die elastischen Materialeigenschaften von Flüssigsilikonkautschuk. Zu den wichtigsten Vorteilen zählen:
Zu den Einschränkungen des Flüssigsilikon-Spritzgießens gehören die fehlende Umformbarkeit und Recyclingfähigkeit der Duroplastteile, die hohen Vorlaufkosten für die Werkzeuge (was bei geringen Stückzahlen zu hohen Kosten pro Teil führen kann), bestimmte Konstruktionseinschränkungen und der zusätzliche Zeitaufwand für das Mischen der beiden flüssigen Komponenten.
Spritzgegossenes Silikon findet in der Automobilindustrie vielfältige Anwendung, vor allem aufgrund seiner ausgezeichneten Temperaturbeständigkeit, die es ihm ermöglicht, in der Nähe von Motoren und anderen Wärmequellen eingesetzt zu werden.
Zu den gängigen Autoteilen aus Silikon gehören Einzeldraht-, Radial- und Flanschdichtungen; Steckverbinder; Baugruppen; Elektronikabdeckungen; und Lüftungsgitter für Klimaanlagen.
Ein sichtbares Anwendungsbeispiel ist die weiche Kante eines Scheibenwischerblatts: Silikon ist ein ideales Material, da es die Windschutzscheibe nicht zerkratzt. Wischerblätter aus Flüssigsilikon sind zudem langlebiger als herkömmliche Gummiblätter, da sie durch Sonneneinstrahlung nicht mit der Zeit zersetzt werden.
Das Spritzgießen mit flüssigem Silikon ist ein wertvolles Verfahren für medizinische Anwendungen. Dies liegt an seiner hervorragenden Biokompatibilität – es ist unbedenklich, es über längere Zeiträume auf der menschlichen Haut anzuwenden – sowie an seiner Weichheit und Flexibilität.
Zu den im Spritzgussverfahren hergestellten medizinischen Teilen gehören beispielsweise Arzneimittelverabreichungssysteme, Flüssigkeitsmanagementsysteme, biotechnologische Komponenten, Dichtungen, Katheter, Atemmasken, Linsen und Abdeckungen für elektronische medizinische Geräte.
Die Eignung von flüssigem Silikon für das Spritzgießen von Bauteilen wie Dichtungen und Dichtungsringen trägt zu seiner Beliebtheit in industriellen Anwendungen bei. Weitere gängige Silikonbauteile für industrielle Anwendungen sind Zugentlastungen und Tüllen.
Diese Formteile sind langlebig und bieten eine gute Beständigkeit gegen UV-Strahlung, Chemikalien und Temperaturen.
Mit Flüssigsilikon-Spritzguss lassen sich Konsumgüter wie Küchenutensilien, Armbanduhren, tragbare Technologie, Spielzeug, Schnuller und Babyflaschen herstellen.
Eine der wichtigsten Anwendungen des Flüssigsilikon-Spritzgießens ist das Umspritzen, bei dem Gummiteile mit starren Teilen aus Thermoplasten kombiniert werden. Dies ist besonders nützlich, um elektronische Geräte mit stoßdämpfenden Silikonhüllen zu versehen, Handwerkzeuge oder Zahnbürsten mit ergonomischen, weichen Griffen auszustatten und für diverse andere Anwendungen.
Das Verfahren beinhaltet die Verwendung eines festen thermoplastischen Bauteils als Substrat, auf das Silikon aufgetragen wird. Es kann auf zwei Arten durchgeführt werden:
Silikone gehen typischerweise keine chemische Verbindung mit Thermoplasten ein. Eine Verbindung kann jedoch durch Einbringen von Hinterschnitten oder Vorsprüngen in die Konstruktion erreicht werden, wodurch die beiden Teile miteinander „verriegelt“ werden.
Lesen Sie mehr über die Herstellung komplexer Teile mit Umspritzen und Einlegetechnik.
Das Spritzgießen von Flüssigsilikon stellt etwas andere Konstruktionsanforderungen als das Spritzgießen von Thermoplasten. Glücklicherweise sind die Konstruktionsregeln für Silikonteile weniger streng als für Thermoplaste.
Da Silikon flexibel ist, lässt es sich sehr leicht aus einer Metallform entformen. Das bedeutet, dass Konstrukteure die Position des Auswerferstifts nicht berücksichtigen müssen – das Teil kann manuell aus der Form gehoben werden – und dass die Entformungsschrägen weniger streng sein können. Darüber hinaus fließt flüssiges Silikon aufgrund seiner Scherverdünnung problemlos in alle Bereiche der Form, wodurch die Notwendigkeit hochgradig gleichmäßiger Wandstärken reduziert wird. Silikonteile können zudem dicker sein als thermoplastische Teile.
Eine weitere Gestaltungsmöglichkeit, die das Flüssigsilikon-Spritzgießen bietet, ist die Möglichkeit, hervorstehende Hinterschnitte zu erzeugen. Da das Material weich und biegsam ist, lässt sich das Teil – und sein unregelmäßiger Vorsprung – oft ohne zusätzliche Maßnahmen aus der Form entnehmen.
Andererseits besteht eine Einschränkung des Flüssigsilikon-Spritzgießens in der Neigung zur Gratbildung: Aufgrund der Viskosität der Flüssigkeit kann diese leicht an der Trennlinie austreten. Um dieses Problem zu minimieren, ist es wichtig, die Werkzeuge ordnungsgemäß abzudichten.
Zu den allgemeinen Regeln gehören:
Je nach Ihren Anwendungsanforderungen können Sie aus den folgenden Qualitätsdienstleistungen für Ihre LSR-Formteile wählen:
ISO 9001 Qualitätskontrolle: Strenge Prüfverfahren für gleichbleibende Teilequalität
Dimensionsprüfung mit Koordinatenmessgerät: Präzisionsmessung und GD&T-Verifizierung
Blitzmessung: Prüfung der Trennlinie mit einer Toleranzkontrolle von ±0.05 mm
Materialrückverfolgbarkeit: Vollständige Chargendokumentation zur Materialverfolgung
Konformität mit medizinischen Standards: FDA-konformes und biokompatibles LSR-Formverfahren mit ISO 13485-Unterstützung
Es gibt Möglichkeiten, silikonähnliche Teile ohne LSR-Spritzgießen herzustellen, indem man ein alternatives Verfahren und/oder Material verwendet.
Aus verfahrenstechnischer Sicht ist das Spritzgießen von thermoplastischen Elastomeren (TPE) oder thermoplastischen Vulkanisaten (TPV) die nächstliegende Alternative: Diese biegsamen, schlagfesten Kunststoffe werden wie andere Thermoplaste geschmolzen, eingespritzt und verfestigt. Ein Vorteil dieser Materialien ist, dass sie nicht dosiert und gemischt werden müssen. Obwohl TPE und TPV elastische Eigenschaften besitzen, weisen sie thermoplastische Schwächen wie beispielsweise die Zersetzung durch Sonnenlicht auf und sind daher möglicherweise nicht für alle medizinischen Anwendungen geeignet.
Neben dem Spritzgussverfahren ist TPE eines der wenigen Materialien, aus denen sich ein flexibles 3D-Druckfilament herstellen lässt: ein Material, das zur additiven Fertigung gummiartiger Teile verwendet wird. TPU ist ein weiteres solches Material.
