Ein Beispiel aus der Sensorik für magnetisierbare Kunststoff-Compounds: der Gardena Durchflussmesser
Foto: Barlog

Kunststoffe

So gelingt Kunststoff-Spritzguss in der Fertigung

Kunststoff-Spritzguss kann der Fertigung von Sensoren, der Prüf- und Messtechnik neue Wege eröffnen. Barlog erklärt die Voraussetzungen dafür.

Barlog hat hierfür ein Programm, das alles Notwendige zur Umsetzung des Kunststoff-Spritzgusses in der Fertigung von Sensoren sowie in der Prüf- und Messtechnik. Es umfasst die ersten Schritte in diese Technologie – von ersten Machbarkeitsanalysen und Magnetfeldsimulation über die komplexe Werkzeugauslegung bis hin zur Fertigung und Prüfung erster Prototypen. Die Unterstützung geht über die Begleitung „von der ersten Idee bis zur Serie“ hinaus. Das Unternehmen verfügt bereits über mehr als ein Jahrzehnt an Erfahrungen mit einer breiten, hauseigenen Palette spritzgusstauglicher, magnetisierbarer beziehungsweise weichmagnetischer Polymerwerkstoffe (Kebalend/M bzw. MW). Bei Bedarf stellt der Spritzguss-Technologiepartner seinen Kunden maßgeschneiderte Kunststoff-Compounds zur Seite, die auf die speziellen Anforderungen des Produkts zugeschnitten sind.

Vorteile von magnetisierbaren Kunststoff-Compounds

„Der Spritzguss magnetisierbarer Kunststoff-Compounds bietet den Herstellern von Magnet-Sensor-Systemen, messtechnischen Systemen sowie elektrischer Antriebe eine ganze Reihe handfester Vorteile“, so Tobias Wiebel von Barlog. Die Produkte der Kebalend / M- beziehungsweise MW-Werkstofffamilien etwa enthalten hochleistungsfähige Hartferrit- oder Seltenerd-Magnetwerkstoffe (Kebalend / M) oder weichmagnetische Füllstoffe (Kebalend / MW) in verschiedenen Trägerpolymeren für jeden Anwendungszweck (u.a. PA oder PPS). Bei Kebalend / M werden diese funktionalen Füllstoffe noch während der Ausformung des Kunststoffteils im Werkzeug magnetisiert. „Das bringt natürlich eine exzellente Designfreiheit mit sich. Beim klassischen Sintern magnetischer Materialien ist man in der Produktgestaltung dagegen arg eingeschränkt.“ Ebenso wichtig sei die Möglichkeit zur Funktionsintegration: über das Umspritzen von Einlegeteilen oder das Anspritzen zusätzlicher Funktionselemente ließen sich häufig Montageschritte einsparen, die Bauteilanzahl minimieren und Kosten senken, so Wiebel.

Voraussetzung sei allerdings ein nicht unerhebliches Know-how. Ein Beispiel: Spritzgusswerkzeuge bestehen in der Regel aus Stahl – mithin also Eisen, einem klassischen Weichmagneten. Wenn hartmagnetische Kebalend / M- Compounds in Stahlwerkzeugen optimal magnetisiert werden sollen, gilt es daher, Magnetfelder gezielt zu leiten. In der Praxis geschieht dies durch eine smarte Kombination magnetischer und nichtmagnetischer Werkstoffe.

Es geht nicht nur um Werkstoffe, sondern um das Know-how

„Es geht eben nicht nur um die richtigen Werkstoffe, sondern auch um ihren optimalen Einsatz. Mittlerweile verfügen wir hierzu über eine in der Branche weltweit wohl einzigartige Expertise. Sie erlaubt es uns nicht nur, magnetische Komponenten optimal und kostengünstig per Spritzguss zu fertigen, sondern auch, Magnetfelder abzuschirmen sowie gezielt zu leiten und zu bündeln. Mit Kebalend EC verfügen wir seit kurzem sogar über Compounds, aus denen sich Sensor-Gehäuse mit eingebauter EMV-Abschirmung spritzen lassen – ohne teure Einleger oder Folien.“

Dabei profitieren die Anwender bei Bedarf von einem ganzen Netzwerk aus Partnern, die Barlog über die Jahre um sich geschart hat – wie zum Beispiel die Elsoma GmbH, einen renommierten Anbieter von Magnetisier- und Messequipment aus Schwerte, mit dem sich Barlog seinen Messestand in Nürnberg teilt. Auf Wunsch kann der bergische Spritzguss-Experte auch auf Werkzeugbauer verweisen, die die komplexen Werkzeuge für den Kunden erstellen. Bei der Bahsys GmbH, einer Schwester der Barlog Plastics GmbH, können Wiebel und seine Kollegen sogar Prototypen fertigen und so Aspekte wie die optimale Anspritzposition in der Praxis erproben, bevor es an die Serie geht. „Das hier ermittelte Know-how geben wir natürlich 1:1 an den Kunden weiter und begleiten selbstverständlich auch seine ersten Schritte in der Fertigung – an seiner Maschine.“

Wichtig sei allerdings, dass Wiebel und seine Kollegen bereits in einem möglichst frühen Stadium in die Entwicklungsarbeit einbezogen würden, damit Konzept und Geometrie des Produkts an die speziellen Anforderungen des Spritzgusses angepasst werden. „Wenn der Kunde früh die richtigen Weichen stellt, lässt sich Zeit und Geld sparen.“

Barlog auf der Sensor+Test in Nürnberg

Mit einem Rundum-Sorglos-Paket für Sensorik- und Messtechnik-Experten, die die Vorteile des Spritzgusses magnetischer und magnetisierbarer Polymerwerkstoffe für sich nutzen wollen, tritt die Barlog Plastics GmbH, Overath bei Köln, auf der Branchenmesse Sensor+Test 2019 in Nürnberg an die Fachöffentlichkeit.

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