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Film Insert Molding: Herstellung komplexer Bauteile in nur einem Schritt

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Mit dem Film Insert Molding (FIM) lassen sich in nur einem Arbeitsgang Kunststoffbauteile mit einer dekorierten oder funktionalen Oberfläche herstellen. Bei diesem Verfahren wird eine meist durch Bedrucken rückseitig dekorierte Kunststofffolie umgeformt und beschnitten, bevor sie als Vorformling in ein Spritzgießwerkzeug gelegt und mit einem thermoplastischen Harz hinter- oder überspritzt wird.

Das FIM ist eine Form der In-Mold-Decoration und macht zusätzliche Schritte wie das Beschichten oder Lackieren, die ansonsten zur nachträglichen Dekorierung und Funktionalisierung von Bauteilen nötig wären, selbst bei komplex geformten Bauteilen überflüssig. Das ermöglicht Herstellern viel Flexibilität bei der Konstruktion und Fertigung sowie beträchtliche Einsparungen bei Fertigungskosten, Zeit und Anlageninvestitionen.

Mit der für das FIM verwendeten dekorierten Folie kann eine Vielzahl an optischen Effekten erzielt werden, ob einfarbig, mehrfarbig oder in Metallic-Optik. Das Verfahren ermöglicht auch integrierte Symbole oder Durchlichteffekte sowie einen individuell wählbaren Oberflächeneindruck (glänzend, strukturiert oder matt) und Hochglanz. Wie bei kaum einem anderen Verfahren kann das Teiledekor schnell ohne Produktionsstopp gewechselt werden, d. h. von Schuss zu Schuss kann das Dekor durch den Einsatz unterschiedlich bedruckter Folien geändert werden. Weitere Eigenschaften wie eine hohe Medien- oder UV-Beständigkeit, Kratz- und Abriebfestigkeit, elektrische Leitfähigkeit oder Softtouch-Oberflächen können mit speziellen Verbund- oder beschichteten Folien verwirklicht werden. Zentrale Elemente des FIM-Verfahrens sind unter anderem das Drucken, Umformen, Beschneiden und Hinterspritzen. Bei jedem dieser Prozesse müssen andere technologische Aspekte berücksichtigt werden.

Drucken: Es stehen alle Optionen offen

Die für das FIM-Verfahren etablierte Drucktechnik ist der Siebdruck. Die Druckfarben für das Dekor müssen wegen der Umformung hochflexibel sein und fest auf der Folie haften. Außerdem müssen sie die thermische Belastung durch die Spritzgussschmelze und deren Scherkräfte aushalten können. Diese Anforderungen erfüllen die Siebdruckfarben Noriphan® HTR N von Pröll KG, die speziell für unsere Makrofol® und Bayfol® Polycarbonatfolien entwickelt wurden. Neben dem Siebdruck sind die Folien ebenfalls per Digital- und Offsetdruck dekorierbar.

Umformen: Maßgeschneiderter Ansatz für Ihre Produktionsanforderungen

Das Umformen der Folien kann kalt oder warm erfolgen. Dank dem gemeinsam von Covestro und Niebling entwickelten Verfahren der Hochdruckverformung kann eine bedruckte Folie schon im Bereich ihrer Erweichungstemperatur mit Druckluft verformt werden und aufgedruckte Symbole bleiben positionsgenau erhalten. Auch große Bauteile wie Pkw-Mittelkonsolen können inzwischen per Hochdruckverformung einteilig aus unseren Folien gefertigt werden. Eine weitere Umformtechnik ist das Thermoformen. Bei diesem Verfahren wird die Folie deutlich über ihre Erweichungstemperatur erwärmt und tiefgezogen. Es kommt u. a. zur Anwendung, wenn dekorative Elemente nicht punktgenau positioniert werden müssen.

Beschneiden: Das passende Verfahren für Ihren Produktionslauf

Zum Beschneiden der tiefgezogenen Folie am Rand und an Aussparungen hat sich für die Serienfertigung neben dem Stanzen der Bandschnitt etabliert. Für Kleinserien oder Vorversuche werden Fräser oder Strahlverfahren (mit Laser oder Wasser) eingesetzt.

Hinterspritzen (Überspritzen): Ein Hightech-Verfahren mit 1K- und 2K-Optionen

Vor dem Hinterspritzen müssen Staub und andere Verunreinigungen von der Folienoberfläche entfernt werden. Das Einlegen der Folie in das Werkzeug geschieht automatisiert mit einem Handlinggerät, um reproduzierbar und rationell zu fertigen. Das Hinterspritzen kann als einkomponentiger (1K) oder zweikomponentiger (2K) Prozess erfolgen. Beim FIM-Verfahren ist das Spritzprägen ein äußerst effektiver Prozess. Für das Hinterspritzen wird für gewöhnlich transparentes oder getöntes Makrolon® oder Bayblend® verwendet. Das Überspritzen dekorierter Folien mit transparentem Makrolon® ist eine bewährte Technologie zur Herstellung von Teilen mit glasartiger Optik.

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