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Das Mehrkomponenten-Spritzgießen macht es möglich, Bauteile aus mehreren verschiedenen Kunststoffen herzustellen. Coko erreicht damit Multifunktionsteile mit unterschiedlichen oder gegensätzlichen funktionalen Anforderungen an die einzelnen Material- Komponenten.
Werden zwei Materialien miteinander kombiniert, so spricht man von 2K Anwendungen. 2K steht dabei für „zwei Komponenten“ (z. Bsp.: Hart- / Weich), die im Spritzgusswerkezug miteinander verbunden werden.
Durch eine geeignete Materialauswahl und entsprechende geometrische Gestaltung der Haftfläche im Spritzgusswerkzeug erreicht Coko die gewünschten Verbindungs- / Haftungseigenschaften der verschiedenen Materialen.
Ein wesentlicher Vorteil des 2K Spritzgusses ist die Verarbeitung beider Materialien in einem identischen Fertigungsverfahren. Eine Nacharbeit oder Montage der beiden Komponenten ist somit nicht notwendig.
Man unterscheidet zwischen 2K-Verfahren mit scharf getrennten Komponenten und mit ineinander verlaufenden Komponenten. Zur Anwendung kommen Spritzgussmaschinen mit mehreren Spritzaggregaten, welche die Fertigstellung des Mehrkomponenten-Artikels in einem Fertigungszyklus ermöglichen.
Bei diesem Verfahren gibt es am herzustellenden Bauteil zwei oder mehr exakt geometrisch getrennte Komponentenbereiche. Im ersten Fertigungsschritt wird der sogenannte Vorspritzling der ersten Komponente hergestellt. Im zweiten Fertigungsschritt folgt dann die Abbildung der Geometrie der zweiten Komponente.
Beispiele entsprechender Fertigungsverfahren sind Umsetztechnik, Dreh- / Verschiebetechnik und Kernrückzugtechnik (Core-Back).
Bei der Umsetztechnik wird der Vorspritzling aus der Kavität der ersten Komponente mittels Roboter in die Kavität der zweiten Komponente umgesetzt. Die kann in einem Werkzeug oder auch zwischen mehreren Werkzeugen / Maschinen vorgenommen werden.
Die Drehtechnik beruht darauf, dass der Vorspritzling in der werkzeugseitigen Kavität der ersten Komponente gefertigt wird und darin verbleibt. Im Anschluss an die Fertigung der ersten Komponente rotiert die bewegliche Seites des Werkzeuges um 180° Grad. Die starre Seite des Werkzeuges gibt beim Schließen des Werkzeuges nach dem Drehen die Kontur der zweiten Komponente frei, die bei Fertigung der ersten Komponente abgesperrt war. Dieses Verfahren wird geläufig auch als 2K Drehteller bezeichnet. Der Vorteil gegenüber Umsetztechnik ist hier, dass der Vorspritzling im Werkzeug verbleibt und damit die Schwindung / Deformation des Bauteiles reduziert wird.
Ein drittes sehr verbreitetes Verfahren ist die Kernrückzugtechnik (Core-Back). Bei diesem Verfahren werden bei der Fertigung der ersten Komponente Bereiche, die später die Geometrie der zweiten Komponente abbilden sollen, mit Werkzeugschiebern abgesperrt. Diese Schieber werden dann zur Herstellung der zweiten Komponente zurückgezogen und geben die zweite Geometrie frei.
Welches Verfahren zur Anwendung kommt ist abhängig von der Bauteilgeometrie und der zur Erlangung der Bauteilfunktion abzubildenden Bereich der ersten / zweiten Komponente. Hier ist Expertenwissen gefordert, wobei Coko mit Rat und Tat zur Seite steht.
Im Gegensatz zur klaren Trennung der Komponenten in den bisher beschriebenen Verfahren werden hier unscharfe Grenzen zwischen den einzelnen Komponenten gebildet. Das wird erreicht, in dem die zweite Komponente auf die erste Komponente trifft bevor diese komplett erkaltet / erstarrt ist.
Beispiele entsprechender Fertigungsverfahren sind Sandwich, Koinjektion und Marmorierung.
Beim Sandwich-Verfahren werden mehrere Schichten Material aufeinandergestapelt. Die inneren Schichten bestehen aus einem kostengünstigen Trägermaterial (auch Recyclate), dass dann mit einem hochwertigen Material überzogen wird um gute Oberflächeneigenschaften zu erreichen. Dadurch erreicht Coko unter Beibehaltung der Optikeigenschaften des Bauteiles eine deutliche Kostensenkung.
Bei der Koinjektion werden die Komponenten nicht nacheinander in die Kavität eingebracht, sondern gleichzeitig. Die Marmorierung ist gekennzeichnet durch abwechselndes Dosieren der verschiedenen Materialien in die Werkzeugkavität.
Während beim Umsetzverfahren unter Verwendung zweier separater Werkzeuge für die beiden Komponenten eine Standard- Spritzgussmaschine verwendet werden kann – ist bei den restlichen beschriebenen Verfahren eine Spritzgussmaschine mit zwei (mehreren) Spritzaggregaten erforderlich. Je nach Auswahl des Verfahrens ist nach Herstellung des ersten Vorspritzlings eine gleichzeitige Füllung der zweiten Komponente und der nächsten ersten Komponente im gleichen Zyklus möglich. So gibt es keinen Leerlauf und die Produktion ist effizient.
Das Verfahren ist sehr vielseitig und wird in verschiedenen Branchen eingesetzt.
Die Verpackungsindustrie setzt für viele ihrer Produkte auf das 2K-Verfahren um Verschluss-deckel oder Flaschenverschlüsse herzustellen. Anwendungen in der Sportindustrie sind u.a. Sportbrillen oder Taucherflossen. Im Automotive-Bereich finden Mehrkomponententeile beispielsweise Anwendung in Dichtungen und Abdeckungen. Auch in der Elektrobranche werden Teile oder auch gesamte Geräte (Rasierapparat) so hergestellt.
In einem Bauteil ist die Kombination mehrerer Materialeigenschaften kombinierbar.
Die Herstellung der Bauteile erfolgt bei Coko automatisiert in einem stabilen Prozess, so sind auch hohe Stückzahlen bei komplexen Bauteilen herstellbar.
Durch das Wegfallen des Montageprozesses zur Kombination mehrerer Materialien in einem Bauteil ist das Verfahren wirtschaftlich sehr sinnvoll und reduziert die Fehleranfälligkeit auf ein Minimum.
Das 2K-Spritzgussverfahren ist das Mittel der Wahl, sollen mehrere Komponenten / Funktionen in einem Bauteil kombiniert werden. Durch verschiedenste Verfahren und Techniken ist das Einsatzgebiet des 2K-Verfahrens enorm. Coko bietet von der Artikelentwicklung eines Mehrkomponentenbauteils, dem Werkzeugbau und natürlich auch zur Fertigung ein gesamtheitliches Konzept und gewährt stets hohe Qualität im
2K-Spritzguss.
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