Transluzente und klare Kunststoff-Spritzgussteile

Bei der Herstellung von transparenten Formteilen sind alle möglichen Überlegungen zu Ihren Entwürfen und der Art und Weise, wie wir Ihre Teile herstellen, anzustellen. Die idealen Materialien für ein Projekt werden durch die Eigenschaften eines Materials und sein Verhalten während der Herstellung und der Erfahrung des Endbenutzers bestimmt. Da der transparente Spritzguss nichts verbirgt, ist mehr Finesse bei Design und Herstellung erforderlich als beim Gießen von Materialien, die ein nicht ganz makelloses Design verdecken können. Die Planung und Vorbereitung von Rohstoffen, Ausrüstungen, Werkzeugen und Gussverfahren muss präzise sein.

Da durchsichtige Kunststoffe keine Verunreinigungen verbergen, die während des Formprozesses entstehen, muss die Materiallagerung sicherstellen, dass das Material sauber bleibt.

HDPE-Harzgranulat ist eine besonders langlebige Option für Ihre Formteile.

Materialoptionen für transluzente und transparente Spritzgussteile

Verschiedene Materialien haben unterschiedliche Vorteile beim Spritzgießen von klarem Kunststoff. Hier finden Sie eine Übersicht über die Eigenschaften unserer klaren Kunststoffe.

Acryl (PMMA)

Acryl kann im Spritzgussverfahren zu klaren und farbigen Kunststoffprodukten verarbeitet werden. Es ist ungiftig, kratzfest und UV-beständig, was es zu einem beliebten Material für die Außenausstattung macht. Die Anpassungsfähigkeit von Acryl und seine Vielfalt an Farbstoffen machen es zu einer guten Wahl für Linsen, Beleuchtungskörper und Objekte, die diese benötigen. Nachteilig ist, dass Acrylglas unflexibel und zerbrechlich sein kann, so dass es nicht für Produkte verwendet werden kann, die starkem Druck standhalten müssen, und dass es getrocknet werden muss, nachdem es Feuchtigkeit aufgenommen hat, was den Herstellungsprozess verlangsamen und Probleme für den Endverbraucher verursachen kann.

Hochdichtes Polyethylen (HDPE)

Wie Acryl ist auch Polyethylen hoher Dichte (HDPE) UV-beständig, aber es lässt sich im Spritzgussverfahren leichter durchsichtig machen. HDPE ist weniger spröde als Acryl und billiger in der Herstellung, aber es bricht auch unter hohem Druck. Aufgrund dieser Eigenschaften wird es häufig für Behälter, insbesondere Flaschen, und Rohre verwendet. HDPE wird durch die Anwendung hoher Hitze und hohen Drucks auf Erdöl geformt. Diese transparenten Eigenschaften des Spritzgießens und der niedrige Preis sind der Grund, warum es in der Massenproduktion verwendet wird.

Polycarbonat (PC)

Polycarbonat ist teurer als Acryl oder HDPE und eine Alternative zum Spritzguss von klarem Kunststoff. Es ist ebenso transparent und UV-beständig wie Acryl, aber weniger anfällig für Schäden durch extreme Temperaturen. Die hohe Schlagfestigkeit von Polycarbonat macht es zu einer guten Wahl für Produkte, die der Sicherheit dienen, wie Fenster, Behälter, Helme und Schutzbrillen. Wie Acryl muss es jedoch nach der Absorption von Feuchtigkeit getrocknet werden, bevor es spritzgegossen werden kann.

Polyetherimid (PEI)

Polyetherimid (PEI) ist nicht nur UV-beständig, sondern auch unempfindlich gegenüber starker Hitze, wiederholtem Druck und Säuren, was es für Produkte in der Medizin und der Automobilindustrie geeignet macht. Es wird auch häufig als lichtdurchlässiges Material für Triebwerkskomponenten, Temperatursensoren und Hitzeschilde in der Luft- und Raumfahrt verwendet. PEI ist teurer, da für die Herstellung eine Stahlform verwendet werden muss

Polypropylen (PP)

Polypropylen (PP) wird häufig in Textilien, Verpackungen und Behältern verwendet und eignet sich aufgrund seiner hohen Flexibilität hervorragend als wasserdichtes Gewebe für Taschen und Kleidung. Es hat auch einen hohen elektrischen Widerstand, so dass es in der Elektronik verwendet wird, und seine Nichtreaktivität gegenüber Säuren und Basen macht es zu einem guten Behälter für Lösungsmittel und andere ätzende Stoffe. Es eignet sich sogar gut als eine Art dynamisches Scharnier für nicht tragende Teile.

 

Flüssigsilikonkautschuk (LSR) ist ein biokompatibler, zweikomponentiger Duroplast, der eine hohe thermische, chemische und elektrische Beständigkeit aufweist. Es gibt ihn auch in optischer Qualität für hervorragende Lichtdurchlässigkeit.

Optischer Silikonkautschuk (OLSR)

OLSR ist ein fortschrittliches Material, das viele Eigenschaften aufweist, die es zu einem bevorzugten Material gegenüber Polycarbonat (PC) oder Acryl (PMMA) für Beleuchtungen und klare optische Teile machen. Alle Materialien reduzieren die Lichtmenge, die durch sie fließt. Wenn Ihr Produkt ein klares PC- oder PMMA-Teil erfordert, können Sie die Lichtdurchlässigkeit mit OLSR verbessern, das bis zu 94 % Lichtdurchlässigkeit ermöglicht.

Ein weiterer Vorteil ist, dass sie nicht vergilben. Thermoplastische Kunststoffe ohne Additive sind nicht UV-beständig, d. h. die Teile könnten vergilben und sich bei längerer Einwirkung von Licht und Sonnenlicht abbauen. OLSR ist vergilbungsfrei und eignet sich daher hervorragend für Außenbefestigungen, die rauen Umgebungsbedingungen ausgesetzt sind.

Im Kunststoffdesign lassen sich dicke und dünne Teile nicht ohne Abstriche realisieren. Bei der OLSR-Konstruktion ist das nicht unbedingt der Fall. Man kann dicke und dünne Geometrien erreichen, die oft nur 0,25 mm dünn und 50 mm dick sind, und das alles innerhalb derselben Teilegeometrie, weil es keine Probleme mit Materialfluss, Einfallstellen oder Hohlräumen gibt. OLSR ist extrem widerstandsfähig gegen das Problem des transparenten Gießens, das bei Thermoplasten häufig zu Problemen führt, und bietet die Möglichkeit, Mikrodetails zu erzeugen. Sie können auch mit negativen Entformungswinkeln konstruieren, ohne dass Sie teure Werkzeuge benötigen, die normalerweise Heber, einklappbare Kerne und Seiteneffekte erfordern.

Beliebteste Materialien für das Spritzgießen

Welches sind nun die beliebtesten Materialien, die wir für die Herstellung klarer Kunststoff-Spritzgussteile verwenden? Nun, zunächst sollten wir sagen, dass die Beliebtheit nicht der entscheidende Faktor für Ihr Teil sein sollte. Einer unserer Anwendungstechniker bei Protolabs kann mit Ihnen die beste Vorgehensweise besprechen, wenn Sie sich nicht sicher sind. Jedes Projekt ist einzigartig, und nur weil ein Material am häufigsten bestellt wird, heißt das noch lange nicht, dass Sie es auch verwenden sollten.

1. Acryl/PC (je nach erforderlicher Schlagzähigkeit), LSR
2. PETG (Polyethylenterephthalat-Glykol)
3. PP, HDPE, PEI (ULTEM-erfordert Hochtemperatur-Werkzeuge)
4. MABS (transparentes ABS), K-Harz

Lichtdurchlässigkeit durch gängige Materialien

Letztendlich werden die thermoplastischen Eigenschaften Ihrer Teile und die Erwartungen der Endbenutzer an die Haltbarkeit Ihrer Teile die Wahl des optimalen Materials für transparenten Kunststoff beeinflussen. Stellen Sie sicher, dass Sie Ihre Materialwahl validieren, bevor Sie mit Ihrem Projekt fortfahren. Eine ordnungsgemäße Validierung spart Ihnen vom Entwurf bis zur Fertigung Zeit und Geld.

Wählen Sie die beste Oberflächenbeschaffenheit für optimale Klarheit

Manuelles Schleifen und Polieren eignet sich am besten für einfache Designs, denen es an Details fehlt. Die Herstellung eines klaren Produkts mit dieser Endbearbeitungsmethode ist teuer und zeitaufwändig. Die höchste Veredelungsstufe ist SPI-A2, die sich oft für Prototypen oder optische Projekte mit geringen Auflagen eignet. Wenn die Veredelung bei der Bewertung eines Prototyps jedoch nicht entscheidend ist, können Sie mit dem Hinzufügen der Veredelung bis zum Produktionsprozess warten und so Geld sparen.

Für flache oder fast flache und sehr transparente Teile, wie Fenster oder Linsen, ist die Harzbeschichtung die beste Option. Da jedes Trennmittel auf der Oberfläche eines Teils sichtbar wird, sollten Sie niemals ein Trennmittel verwenden.

Die Vorlaufzeiten und Kosten für die Oberflächenbearbeitung variieren je nach Projekt.

Design-Tipps für durchsichtige oder transluzente Teile

Auf der Protolabs-Website finden Sie zahlreiche Designtipps für durchsichtige oder durchscheinende Teile. Hier sind ein paar Design-Erinnerungen, um Ihre Kehle anzufeuern.

1. Gleichmäßige Wandstärken verwenden
2. Entwerfen Sie Torlaufschienen, die breit und klobig genug sind
3. Einstellen der Torposition entsprechend dem Kontraktionsprozess
4. Stellen Sie sicher, dass ein Teil des Übergangs allmählich und glatt ist, um scharfe Ecken zu vermeiden. Insbesondere PC-Produkte dürfen keine Lücken aufweisen.
5. Stellen Sie sicher, dass die Oberfläche der Form glatt ist.

Denken Sie daran, dass eine ungleichmäßige Abkühlung zu Problemen wie Oberflächenfehlern und Verschlechterung führen kann. Auf der Website finden Sie viele großartige Designtipps, die Ihnen beim transparenten Spritzgießen oder beim Spritzgießen von klarem Kunststoff helfen werden.