Overmolding: Produktdesign

Allgemeine Konzepte

• Die Wandstärke des Substrats und die der Overmolding-Komponente sollten möglichst gleichförmig sein, um optimale Zykluszeiten zu erzielen. Wandstärkenübergänge sollten allmählich (nicht abrupt) verlaufen, um Fließprobleme wie Rückfluss und Gaseinschlüsse zu vermeiden.
• Wandstärken zwischen 1,5 und 3,0 mm sichern bei den meisten Overmolding-Anwendungen eine gute Adhäsion.
• Formteile, die größere Wandstärken erfordern, sollten ausgekernt werden, um Schwindungsprobleme zu minimieren und das Gewicht zu reduzieren.
• Abgerundete Ecken (Mindestradius 0,5 mm) tragen dazu bei, lokale Spannungen zu reduzieren. Vermeiden Sie tiefe Taschen oder Rippen, die nicht entlüftet werden können.
• Langgestreckte Bereiche sollten eine Entformungsschräge von 3° bis 5° haben, um das Auswerfen zu erleichtern.
• Hinterschneidungen sind auch mit Overmolding-Compounds von GLS möglich, wenn richtig ausgelegt. Achten Sie darauf, scharfe Ecken/Kanten zu minimieren. Der Kern sollte beim Öffnen des Werkzeugs ausfahrbar sein, und das Elastomer sollte sich beim Auswerfen biegen können.

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Fließweg und Wandstärke

Die nachstehenden Fließweglängen für GLS-Produkte wurden im Spiraltest bei Einspritzgeschwindigkeiten von 3 und 5 Zoll pro Sekunde (76,2 und 127 mm/s) ermittelt. Spezielle Compounds erreichen bei 5 Zoll/s jedoch auch Werte bis 1.000 mm.

Hinweis: Spiralfließtests mit 1,6 mm dickem und 9,5 mm breitem Fließkanal bei 204 °C durchgeführt.

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Schwindung und Verzug

Die meisten styrolen TPE von GLS (Dynaflex® und einige Versaflex® Typen) haben ein relativ hohe Schwindung, sodass die Overmolding-Komponente stärker kontrahiert als das Substrat. Das kann zu Verzug oder zum Beulen des Substrats führen und gilt insbesondere für lange, dünnwandige oder solche Teile, bei denen das Substrat dünner als die Overmolding-Komponente ist oder einen niedrigen Elastizitätsmodul hat.

Dies ist jedoch auf mehrere Weise beherrschbar:

• Setzen Sie ein Substrat mit höherem E-Modul ein.
• Verstärken Sie das Substrat mit Versteifungsrippen.
• Minimieren Sie die Wandstärke der weichen TPE-Komponente.
• Wählen Sie ein TPE mit niedrigerem Härtegrad.
• Verlegen Sie den Anschnitt, um das Verhältnis von Fließweg zur Wandstärke zu minimieren.

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Abschlüsse

Die Abschlüsse der TPE-Komponente auf dem Substrat sollten so ausgelegt sein, dass sie folgende Kriterien erfüllen:

1. Möglichst wenig Abschälpotenzial und ausgeprägte Übergänge
2. Ausgeprägte, entlüftbare Kavität für das TPE
3. Keine TPE-Gratbildung auf dem Substrat
4. 0,75 bis 1,25 mm Übermaß bei Inserts oder Substraten aus Kunststoff, um Schwindung, Einfallstellen und Toleranzen zu berücksichtigen.
5. Federvorspannung, falls das eingelegte Substrat ein Metall oder ein anderer, nicht-zusammendrückbarer Werkstoff ist.

Eine 0,4 bis 0,75 mm tiefe und 0,75 bis 1,0 mm breite Akzentnut hilft, den Abschluss zu optimieren.

Aufgrund der Toleranzen beim Overmolding von metallischen und anderen nicht-zusammendrückbaren Substraten müssen Teller- oder starke Spannfedern eingesetzt werden, damit sich auf sehr dünnen Inserts kein Grat bildet bzw. sehr große Inserts nicht brechen.

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Mechanische Verankerungen

Mechanische Verankerungen verbessern die Haftung des Overmold-TPE auf dem Substrat in Bereichen, die erhöhter Spannung oder Abrieb ausgesetzt sind. Das nachstehende Bild zeigt eine Beispiele.

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