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Kleiner Sensor - große Technik Gabriele Hopf, Wittmann Battenfeld GmbH Multifunktionale Gehäuseteile für Sensoren im Automobil sind der Produktionsschwerpunkt des oberösterreichischen Privatunternehmens Promotech in Schalchen bei Mattighofen. Ein Beispiel sind Regen-Licht-Feuchte-Sensoren für Automobile (Abb. 1). Dessen Gehäuseoberteil mit einem Durchmesser von 33 mm integriert sieben Infrarot-Regendetektoren und zwei Linsen zur Umgebungslicht-Erfassung. Zusätzlich ist mit dem Gehäuse ein Anschlussstecker mit umspritztem Metallkontakten als integraler Bauteil verbunden. Zur Fertigung wird eine Wittmann Battenfeld 3-Komponenten Vertikalmaschine mit ultrakompakter Spritzaggregate-Konfiguration eingesetzt. ![]() Fig. 1: Installation example of a combination sensor for headlight and windshield wiper control integrated in the rear view mirror bracket on the windshield of a car. ![]() Fig. 2: The rain/light/moisture sensor is a 4-component part: two lenses made of crystal-clear PC, plus seven lenses made of purple PC, and the housing consisting of black PC. Three metal contact pins, which are placed into the mold and then insertion-molded, are the fourth component. Kombination von Micro- und Standard-Schussgewichten Ein Vergleich der Gewichtsanteile der drei Polycarbonat-Anteile macht deutlich, dass die Herstellung des 3-Komponenten-Formteils die Kombination aus Mikro- und Standard-Spritzguss erfordert. Pro Formteil entfallen auf PC-glasklar 0,1 g, auf PC-violett bei 0,2 g und auf PC-schwarz für das Gehäuse 4,2 Gramm. Auch bei der benötigten 4-Kavitäten-Produktion verbleiben die Schussgewichte mit 0,4, 0,8 und 16,8 Gramm noch immer am untersten Limit der üblichen Standard-Spritzgießtechnik, speziell die ersten beiden Spritzstationen. Außerdem sollte möglichst ohne Angussanteil und damit der Notwendigkeit zum Recycling produziert werden. Dem entsprechend herausfordernd war die Auswahl der richtigen Spritzgießtechnik für das Promotech-Projektteam, das zusätzlich noch das Einlegen und Umspritzen von 3 Kontaktstiften pro Formteil in den Spritzgießprozess zu integrieren hatte. Dazu Promotech-Projektleiter Christoph Feichtenschlager: „Unsere langjährige Erfahrung mit der Produktion von Metall/Kunststoff-Hybridteilen ließ uns für ein Vertikalmaschinenkonzept entscheiden. Und wir wollten alle 3 Materialkomponenten direkt, d.h. jeweils über ein Heißkanalsystem anspritzen. Trotz der zum Teil sehr kleinen Schussvolumina wollten wir die Verweilzeiten in den Heißkanal-Verteilern so minimal, wie möglich halten. Somit konnte nur das kompakteste Spritzgießsystem mit den kürzesten und damit kleinvolumigsten Schmelzewegen, das geeignetste sein. Dieses Konzept war unsere Ausschreibungsunterlage. Nach einigen Systemvergleichen konnte uns letztendlich der Spritzgießmaschinenhersteller Wittmann Battenfeld mit seinem Konzept überzeugen.“ Ultra-Kompakt-Vertikal-Spritzgießmaschine ![]() Fig. 3: The rain/light sensor housing consisting of 3 different types of PC and metal inserts is manufactured on a VM 100/210/60/60 R 752 vertical machine from Wittmann Battenfeld. It consists of a 100-ton, 4-tie-bar vertical clamping unit with a 752 mm rotary table and three vertical injection units for small shot weights (Photo: courtesy of MKE). Dazu Battenfeld Projektkoordinator Wolfgang Glawatsch: „Obwohl wir, so weit, wie irgendwie möglich, Module aus unserem Standard-Programm verwendet haben, war die Anlagenkonzeption alles andere, als eine Standard-Aufgabe. Wie bereits oben erwähnt, hatte die Minimierung der Materialwege bzw. der –menge im Angusssystem höchste Priorität bei der Auslegung, denn sie sollte die Verweilzeit des Polycarbonat und damit eine potenzielle Materialschädigung im unkritischen Bereich halten.“ ![]() Fig. 4: The three injection aggregates (A = size 210 with a 30 mm screw, B and C = size 60 with 14 mm screws) were positioned as close to each other as possible to be accommodated on the 752-mm, 3-station rotary table, together with the hot runners laid out for minimal melt volumes. Kleinmengen-Spritzguss auf engstem Raum Die Zusammenfassung der beiden Kleinstmengen-Einspritzungen in einer der drei Rundtischstationen ermöglicht ein gemeinsames Heißkanalsystem, mit dem beide Materialien in zwei Ebenen gleichzeitig und über Nadelverschlussdüsen zu den jeweils fünf Anspritzpunkten pro Kavität geleitet werden. In Abstimmung damit positionierten die Maschinenkonstrukteure die beiden Kleinaggregate (Bezeichnung B und C in Abb. 4) in einem engst möglichen Abstand zueinander auf der Düsenplatte der Maschine. Doch trotz all dieser maschinen- und werkzeugbaulichen Vorkehrungen musste zur Sicherstellung einer unkritischen Material-Verweilzeit in den Heißkanälen ein zusätzlicher, verfahrenstechnischer Kunstgriff angewendet werden, und zwar durch je eine mitgefertigte kleinvolumige Materialscheibe, die bei jedem Zyklus vom Entnahmehandling an den Recyclingkreislauf übergegeben wird. Im nächsten Produktionsschritt umspritzt das Standard-Aggregat (A) die optischen Einzelteile mit dem Gehäuse. Simultan dazu entnimmt ein Manipulationsgerät in der dritten Rundtischposition die Fertigteile. Unmittelbar daran schließt die Übergabe der metallenen Kontaktstifte in die Kavitäten an. Letzteres wird von einem Präzisions-Übernahmekopf während der Kühlzeit, innerhalb des 21 Sekunden langen Produktionszyklus, erledigt. Vertikal-Spritzgießanlage ist Teil einer Fertigungszelle ![]() Fig. 7: Wittmann Battenfeld project coordinator Wolfgang Glawatsch (left) and the Managing Partner of Promotech GmbH, Ing. Günter Benninger (right) expressing their satisfaction with the result at the end of 2 years of intensive cooperation in this project. Über WITTMANN BATTENFELD WITTMANN BATTENFELD ist ein Unternehmen der WITTMANN Gruppe ist ein führender Hersteller von Spritzgießmaschinen für die Kunststoffindustrie mit Firmensitz und Produktionswerk in Kottingbrunn / Niederösterreich und eigenen Vertriebs- und Servicegesellschaften, als auch Vertretungen in weltweit 60 Ländern . Das Produktionsprogramm umfasst die gesamte Spritzgießmaschinen-Palette von der Micro-Spritzgießmaschine bis zu Großmaschinen mit 1.100 Tonnen Schließkraft, sowie Vertikalmaschinen und Maschinen für den Mehrkomponenten-Spritzguss. Umfangreiche anwendungstechnischen Technologiepakete runden das Angebot ab, das durch die Angebotspalette für Robotik und Peripheriegeräte aus dem Hause Wittmann ergänzt wird. www.wittmann-group.com Über PROMOTECH Promotech wurde 1995 gegründet und ist ein mittelständisches Privat-Unternehmen mit 180 Mitarbeitern. Das Leistungsangebot umfasst die Stanztechnik, Formen und Werkzeugbau, Spritzgießtechnik (Schwerpunkt Umspritztechnologie) und die automatisierte Montagetechnik. Die Kernkompetenz liegt im Bereich von mechatronischen Metall-/Kunststoff-Hybridteilen. Der Schwerpunkt liegt bei Komponenten für die Automobilindustrie, vor allem diverse Sensor- und Steckverbindungsbaugruppen in allen Größen und Ausführungen. Bei Parksensoren deckt Promotech mit einer Jahresstückzahl von rund 30 Mio. Stück rund 60 Prozent der Weltproduktion ab. Zusätzlich zu den Automobilkomponenten werden auch Komponenten für die Medizintechnik hergestellt. www.promotech.at Wittmann Battenfeld GmbH Wiener Neustädter Straße 81 Tel.: +43 2252 404-0 Internet: www.wittmann-group.com |
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