Diese Mikro-Spritzgießmaschine mit Automatisierung kann flexible Substrate wie Metallbänder mit

Diese Mikro-Spritzgießmaschine mit Automatisierung kann flexible Substrate wie Metallbänder mit Kunststoff umspritzen. (Bild: Wittmann Battenfeld GmbH)

A-Kottingbrunn (rm). Das gestanzte, galvanisierte und laminierte Metallband wird dazu zunächst kontrolliert von einer Spule abgewickelt. Über einen speziell entwickelten Vorschubmechanismus wird das Band präzise transportiert und danach mit Kunststoff umspritzt. Anschließend wird jedes Produkt mittels Bildverarbeitung geprüft, gekennzeichnet und wieder aufgewickelt.

Zum umfangreichen Produktspektrum von Heraeus zählen auch Präzisionsstanzteile und flexible Substrate. Im eigenen Hause walzplattierte sowie zugekaufte Bandhalbzeuge werden zu Stanz-Biege-Teilen weiter verarbeitet, die galvanisch oder mit anderen Oberflächenbehandlungsverfahren veredelt werden können. Unter anderem setzt man dazu ein spezielles Verfahren zum passgenauen Laminieren von vorgestanzten Metall- und Kunststoffbändern ein.

Die Fertigungszelle für die Mikro-Stanztechnik unterstützt eine durchgehende Qualität der hergestellten Teile. Durch die Einbindung der Mikro-Spritzguss-Baureihe MicroPower steht aktuelle Maschinen- und Anlagentechnik für das Umspritzen bereit. Die vollelektrischen Spritzgießmaschinen sind durch eine hohe Präzision, Sauberkeit und Wirtschaftlichkeit gekennzeichnet. Eine hohe Prozesssicherheit, Geschwindigkeit und Energieeffizienz sowie der niedrige Geräuschpegel bilden weitere Merkmale.

Besonders interessant ist das spezielle zweistufige Schnecken-Kolben-Spritzaggregat mit einem Schussvolumen von 0,05 bis 3 cm3. Über dieses Aggregat wird thermisch homogene Masse eingespritzt. Daraus resultieren qualitativ hochwertige Teile bei stabiler Produktion und kurzen Zykluszeiten. Dadurch und durch den geringen Material- und Energieverbrauch arbeitet die Maschine besonders wirtschaftlich. So sollen Kosteneinsparungen im Vergleich zu Standardmaschinen von 30 bis 50 % möglich sein, bei hoher Teilequalität.

Ebenfalls für die Qualität des Metall-Kunststoff-Bandes relevant ist die präzise und schonende Handhabung des Stanzbandes. Eine eigens dafür entwickelte Ab- und Aufspulvorrichtung sowie eine dazwischen geschaltete Qualitätsprüfung mittels Bildverarbeitung stellen die Qualität sicher. Bei der 100%-Kontrolle wird das Bauteil auf Verschmutzung, Beschädigung, Gratbildung und maßliche Abweichungen mit Toleranzen <25μm überprüft. Alle qualitätsrelevanten Informationen werden optisch angezeigt und gespeichert.

Die Anlagentechnik ermöglicht eine autarke Produktion bis 12 h lang bei kompletter Spullänge. Die Aufforderung zum Spulenwechsel wird rechtzeitig übermittelt; dadurch entfallen Stillstandszeiten. Qualitätsabweichungen oder Störungen werden optisch, akustisch oder per SMS an das Bedienpersonal übermittelt. Die Anlagenverfügbarkeit soll bei einer Zykluszeit von 5 s bei über 95 % liegen. Alle relevanten Daten werden auf einem Materialbegleitschein an der Anlage festgehalten und ausgedruckt, sodass die gefertigten und zu 100% geprüften Spulen sofort versandbereit sind.

Die so hergestellten Mikro-Kunststoff-Verbundteile werden in kleinsten elektromechanischen Systemen verbaut. Anwendungsgebiete sind die Feinoptik, LED-Technik, Sensorik und Medizintechnik.

Heraeus greift neben 3D-CAD Systemen auf aktuelle FEM-Werkzeuge zurück, um
Herstellungsverfahren wie Stanzen und Spritzen sowie Anwendungssituationen wie das Wärmemanagement bereits in der Entwicklungsphase simulieren zu können. Umfassende Analytikmöglichkeiten und ein eigenes Bondlabor unterstützen das Engineering.

Für Anwendungen von Stanzteilen mit bondbarer Oberfläche stehen unter anderem walzplattierte Bänder AlSi:Bond bereit. Hochleistungswerkstoffe AlSi:Bond CuNiSi eröffnen dabei weitere Gestaltungsmöglichkeiten im Bereich der Aufbau- und Verbindungstechnik. Leadframes können mit einer bondbaren AlSi-Zone und einer flexiblen Einpresszone gestaltet werden.

Bei AlSi:Bond EBW handelt es sich um längsnahtgeschweißte Bänder, die mittels Elektronenstrahlschweißen hergestellt werden. Es lassen sich Metalle mit
unterschiedlichen Leitfähigkeiten, diverse Kombinationen aus Metall- und/oder NEMetallen und auch verschiedene Materialdicken kombinieren.