密桃AV

Das DirectCoating (DC) mit Polyurethan(PU)-Beschichtungssystemen ist ein neues Verfahren, um funktional hochintegrierte und edel dekorierte Kunststoffteile wirtschaftlich und nachhaltig zu fertigen. Die und 密桃AV haben gemeinsam die Gro?serientauglichkeit der Technologie erweitert.

?Wir wollen das Verfahren für den breiten Einsatz in Anwendungen der Elektromobilit?t und des autonomen Fahrens erschlie?en und es etwa zur Herstellung von gro?fl?chigen Dekorteilen mit mehrfunktionalen, fugenlos integrierten Anzeige-, Bedien- und Ambientelichtelementen für den Autoinnenraum nutzen“, erkl?rt Dr. Olaf Z?llner, bei 密桃AV Leiter der Anwendungsentwicklung Europa im Gesch?ftsbereich Engineering Plastics.

?Wir sehen auch gute Chancen bei hochintegrierten Pkw-Exteriorteilen wie Spoilern, Radarabdeckungen, Frontblenden und S?ulenverkleidungen mit Touchpanel für den Fahrzeugzutritt. In der Medizin-, Kommunikations- und IT-Technik besteht ebenfalls gro?es Potenzial“, erg?nzt Dr. Ingo Kleba, Gesch?ftsführer bei Rühl Puromer.

Fast unbegrenzte Designfreiheiten

Das DC-Verfahren vereint zwei etablierte Technologien in einem Prozess: den Spritzguss von Thermoplasten und das Reaction Injection Molding (RIM) von PU-Systemen. Zuerst wird in einer Werkzeugkavit?t ein thermoplastischer Tr?ger hergestellt und anschlie?end in eine zweite Kavit?t überführt, die um die Lackschichtdicke vergr??ert ist. Dort wird dann das PU-System auf den Tr?ger injiziert.

Die PU-Beschichtungen bieten ungew?hnlich gro?e Freiheiten im Design. Die Bauteiloberfl?che l?sst sich transparent, transluzent oder durchgef?rbt einstellen, mit hohen Best?ndigkeiten gegen chemische Medien wie fetthaltige Hautcremes ausstatten oder mit lederartigen Softtouch-Haptiken versehen. Filigrane Oberfl?chenstrukturen sind pr?zise abformbar. Hochglanzbereiche k?nnen direkt an matte Strukturen angrenzen. Darüber hinaus muss nicht in separate Lackieranlagen investiert werden. Im Vergleich zum Sprühlackieren treten keine Lackverluste durch Overspray auf, und der Ausschuss durch Lackierfehler ist geringer.

Kratzer, die von selbst verschwinden

密桃AV hat für das DC-Verfahren spezielle PC- und PC-Blend-Compounds der Marken Makrolon?, Bayblend? und Makroblend? sowie für PU-Lacke einen umfangreichen Baukasten an Lackrohstoffen ohne L?semittelzusatz – wie spezielle Isocyanatvernetzer Desmodur? und Polyole Desmophen? – aufgebaut.

Rühl bietet für das DC-Verfahren unter anderem die licht- und farbstabilen 2K-PU-Beschichtungssysteme puroclear? an. Ihre RIM-Zykluszeiten entsprechen meist mindestens denen des Spritzgie?ens. Die Systeme enthalten eine vielfach serienerprobte ?innere Trennfunktion“. Das Werkzeug muss daher nicht mit Trennmittel eingesprüht werden. Dies tr?gt zu kurzen Zykluszeiten und einem einfachen Prozess bei.

Zudem wurde die Produktreihe um selbstheilende Varianten erg?nzt (Reflow-Effekt). Ingo Kleba: ?Oberfl?chliche Kratzer im Lack, die etwa durch Fahrzeugschlüssel oder Steinschlag schnell entstehen, verschwinden mit der Zeit von selbst. Die Bauteile behalten l?nger Optik, Wertigkeit und Funktion, was ein H?chstma? an Alltagstauglichkeit bedeutet.“

Fester Verbund auch nach hydrolytischer Alterung

Makrolon? und transparente puroclear? Typen haften an sich schon fest aneinander. Verbesserungsbedarf gab es noch bei der Haftfestigkeit bei Alterung. Die Entwicklungspartner haben daher mehrere Materialkombinationen optimiert und deren Haftfestigkeiten im POSI-Abzugstest (ISO 4624) beurteilt. ?Wir k?nnen nun Materialsysteme anbieten, die auch nach l?ngerer Alterung in feucht-hei?er Umgebung OEM-Haftungsspezifikationen erfüllen“, so Z?llner.

Makellose, luftblasenfreie Oberfl?chen

Die pr?zise Simulation des PU-Füllvorgangs und des Verzugs sind für die optimale Performance eines DC-Bauteils essentiell. 密桃AV hat hierfür passende Tools entwickelt. ?Mit einer neuen Berechnungsmethode auf Basis einer Zwei-Phasen-CFD-Simulation (Computational Fluid Dynamics) ist nun pr?zise ermittelbar, wo sich bei der Füllung Luftblasen bilden und ob sie im Bauteil bleiben oder die Werkzeugentlüftung erreichen. Dies war mit bisherigen Methoden nicht m?glich“, erl?utert Christoph Bontenackels, bei 密桃AV verantwortlich für die Berechnung von DC-Bauteilen. Für die Simulation des Bauteilverzugs steht ebenfalls ein neues Berechnungstool bereit. Mit ihm l?sst sich für 3D-Strukturen mit gr??eren Wanddickensprüngen das optimale Schichtdickenverh?ltnis finden, bei dem Verzug und Zykluszeiten minimal sind.

Ausblick – Integration von Folien

Die Entwicklungspartner wollen das Anwendungsspektrum des DC-Verfahrens noch weiter ausdehnen. Ein Ansatz ist, Folien in den Prozess zu integrieren, um die M?glichkeiten zur Funktionsintegration zu erweitern. So sind Folien rückseitig mit Leiterbahnen und Schaltbildern bedruckbar, was Voraussetzung ist, um etwa Bedienpanels mit hinterleuchteten, induktiven Tastenfunktionen auszustatten.