Mikrospritzguss ist ein hochpräzises Verfahren zur Herstellung von winzigen, detailreichen Kunststoffteilen. Diese Bauteile wiegen in der Regel zwischen 1 und 0,1 Gramm und haben meist nur wenige Millimeter Größe. Aufgrund ihrer geringen Dimensionen werden sie in Branchen eingesetzt, die höchste Präzision und Funktionalität erfordern.
Der Prozess hinter dem Mikrospritzguss
Um diese kleinen und präzisen Bauteile zu fertigen, werden spezielle Werkzeuge mit winzigen Kavitäten benötigt, die die Form der Teile exakt abbilden. Diese Werkzeuge werden mithilfe moderner Technologien wie CNC-Bearbeitung und elektroerosivem Bearbeiten (EDM) hergestellt. Während des Spritzgussprozesses wird der Thermoplast unter hohem Druck in die beheizte Kavität eingespritzt. Die eingesetzten Maschinen sind dabei speziell darauf ausgelegt, minimale und hochpräzise Materialmengen zu fördern. Hochentwickelte Schrauben- und Fördersysteme sorgen für die notwendige Genauigkeit.
Vorteile des Mikrospritzgusses
- Hohe Präzision und komplexe Geometrien
Die Fertigungstoleranzen bei Mikrospritzgussbauteilen sind äußerst gering, wodurch selbst anspruchsvolle geometrische Formen realisiert werden können.
- Hohe Effizienz
- Kostenersparnis: Durch die kleineren Werkzeuge wird auch eine kleinere Spannkraft benötigt. Hierdurch können kleinere kostengünstigere Produktionsmaschinen verwendet werden, was die Mikroformen in der Herstellung um etwa 40% günstiger werden lässt.
- Weniger Materialabfall: Durch kompakte Zylinder, kleinere Angusskanäle und weniger Hohlräume wird Abfall minimiert.
- Schnellere Bearbeitung: Der Einsatz von Aluminiumformen ermöglicht kürzere Produktionszeiten.
- Flexibilität bei Materialauswahl
Durch die Wahl geeigneter Thermoplaste können Bauteile entwickelt werden, die spezifische Anforderungen wie elektrische Leitfähigkeit, Hitzebeständigkeit oder chemische Resistenz erfüllen.
Mikrospritzguss und BUK
Bei der BUK Group verfügen wir über umfassende Erfahrung im Bereich Mikrospritzguss. Ein Beispiel dafür ist die Produktion von Kleinstkomponenten für Haushalts- und Reinigungsgeräte. Hier stellen wir unter anderem Düsen, Stopfen und Clips im Miniaturmaßstab her, die beispielsweise in Hochdruckreinigern Anwendung finden.
Wir sind stets auf der Suche nach neuen Herausforderungen und entwickeln gemeinsam mit Ihnen individuelle und maßgeschneiderte Lösungen. Ganz gleich, wie komplex Ihre Anforderungen sind – wir setzen auf Innovation und Präzision, um Ihre Visionen Wirklichkeit werden zu lassen.
Im Allgemeinen findet die Anwendung in verschiedensten Branchen statt.
Anwendungsbereiche
Medizintechnik
Die Medizintechnik stellt hohe Anforderungen an Präzision und Komplexität. Mikrospritzguss wird hier beispielsweise bei der Herstellung von folgenden Komponenten eingesetzt:
- Arzneimittelverabreichungsgeräten
- Diagnosesystemen
- Kathetern
- Komponenten für optische und Hörgeräte
Elektronik- und Elektroindustrie
Die Nachfrage nach immer kleineren elektronischen Geräten und Bauteilen macht den Mikrospritzguss auch in dieser Branche unverzichtbar. Beispiele sind:
- Mikrooptik (z. B. für Kamerasysteme, Solarmodule oder Endoskop-Optiken)
- Steckverbinder, Schalter und Computerchips
Automobil- und Luftfahrtindustrie
Leichte und kompakte Designs stehen in dieser Branche im Vordergrund. Mikrospritzguss wird hier unter anderem eingesetzt bei:
- Motorkomponenten
- Bremsen
- Zahnrädern und Clips
- Elektronikbauteilen wie Chips
Technische Herausforderungen im Mikrospritzguss
Komplexität der Werkzeugherstellung
Das herausragende Merkmal des Mikrospritzgusses ist zugleich eine seiner größten Herausforderungen: die präzise Herstellung von Werkzeugen. Bereits kleinste Fehler können die Form und Funktion der Bauteile erheblich beeinträchtigen.
Materialfluss und Spritzgussfaktoren
Der Materialfluss spielt bei den kleinen Formen mit ihren dünnen Wandstärken eine entscheidende Rolle. Dabei müssen Faktoren wie Einspritzgeschwindigkeit, Druck, Temperatur und das Anschnittdesign exakt abgestimmt werden.
Ausgewogene Hohlraumdrücke sorgen für eine gleichmäßige Füllung der Form. Moderne Technologien wie Nadelverschlusssysteme und ein optimiertes Kaltdeck verhindern Fehlschüsse oder unvollständige Füllungen. Eine gute Temperaturkontrolle sowie ein geeignetes Anschnittdesign (z. B. Film-, Kanten- oder Tunnelanschnitt) tragen dazu bei, eine vollständige Füllung zu gewährleisten und Lufteinschlüsse zu minimieren. Effiziente Läuferdesigns unterstützen zudem nachgelagerte Prozesse wie Schneiden, Markieren oder Zusammenbauen.
Qualitätssicherung
Die Qualitätssicherung im Mikrospritzguss stellt aufgrund der geringen Bauteilgröße eine besondere Herausforderung dar. Üblicherweise werden hier Druckprüfungsverfahren angewendet, welche aufgrund der kleinen Teilegröße meist indirekt über beispielsweise Pins oder Auswerfer im mikroskopisch strukturierten Werkzeugbereich angewendet werden. Abseits hiervon wird ebenfalls auf optische Messtechnik beispielsweise in Form von Inforemtern, Spektrometern, Leuchtdichtekameras usw. gesetzt. Auch die Anwendung von CTs ist nicht unüblich. So wird sichergestellt, dass die Bauteile nicht nur den funktionalen, sondern auch den höchsten qualitativen Anforderungen entsprechen.
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