Entwicklung neuer Lösungen zur deutlich erweiterten Anwendung des In-Mould-Decoratin-Verfahrens zur kostengünstigen Oberflächenveredelung von Kunststoffteilen mit einer Dreidimensionalität von bis zu 40 mm Tiefe (IMDPro)

Problemstellung
In weiten Bereichen der Wirtschaft (z.B. Kfz-Produktion, Haushaltsgeräte, Medizintechnik) besteht der Bedarf, Kunststoffteile mit anspruchsvollen Oberflächen zu versehen. Neben begrenzt einsetzbaren Bedruckungsverfahren (z.B. Siebdruck, Tampondruck) sind die Methoden „Insert Mould Decoration Technic“ (IMD) sowie „Insert Moulding“ (IM) weit verbreitet. Das IMD-Verfahren ist kostengünstig, aber bisher nur für sehr flache Teile (5 bis 8 mm Tiefe) nutzbar. Dem gegenüber ist das IM-Verfahren aufwendig und deutlich teurer. Dafür können aber die Teile eine relativ komplexe Dreidimensionalität aufweisen.
Projektziel
Ziel des Forschungsprojekts IMDPro war daher, Lösungswege zu suchen, die es ermöglichen, die IMD-Technologie für deutlich größere Teile als bisher und für Teile mit einer deutlich ausgeprägteren Dreidimensionalität (bis zu 40 mm Tiefe) zu erschließen. Erreicht werden sollte damit eine konkrete Kosteneinsparung von ca. 35% gegenüber dem bisher benötigtem IM-Verfahren.
Vorgehensweise
Zum Erreichen des Projektziels war es notwendig, einen neuen komplexen Folienaufbau sowie eine Abstimmung der Druckfarbenmixturen auf die erweiterten Anforderungen zu entwickeln. Darüber hinaus war eine Lösung zu entwickeln, um die Verstreckung der Folie und die Faltenbildung im Spritzprozess so zu beeinflussen, dass in der sichtbaren Oberfläche weder eine Faltenbildung der Beschichtung auftritt noch eine optisch auffallende Verstreckung erkennbar wird. Hierzu wurden eine Reihe von Anforderungen an den Formenaufbau und an die (automatische) Folienpositionierung ermittelt, erprobt und definiert. Die Anwendung der In-Mould-Decoration-Technik (IMD) ist zudem von einem sehr komplexen Zusammenspiel sorgfältig aufeinander abgestimmter Formentechnik-Kriterien, wie z.B. Verfahrensdaten, Folienaufbau, Folienwerkstoff, Teilewerkstoff, und Druckfarbe abhängig.
Eine Erschließung des kostengünstigen IMD-Verfahrens für eine Oberflächenveredelung von Kunststoffteilen mit einer komplexen Geometrie bietet nun Bauteilherstellern unterschiedlicher Branchen nicht nur eine extreme Kostenreduzierung, sondern erschließt dem Produktdesign auch neue gestalterische Freiheiten hinsichtlich Dreidimensionalität, die bisher aus Kostengründen vermieden wurde.
Anwendungspotenziale und Ergebnisse
An erster Stelle ist die Nutzung der Forschungsergebnisse durch das Unternehmen geplant. Darüber hinaus wurden Lösungswege erarbeitet, wie die Arbeitsergebnisse auch anderen Unternehmen, z.B. über Lizenzvergabe erschlossen werden können. Das Projekt wurde über den Projektverlauf u.a. auf den Kunststoff-Fachmessen (z.B. K-Düsseldorf, Euromold Frankfurt, Fakuma Friedrichshafen, u.a.) der Öffentlichkeit vorgestellet und mit Branchenexperten diskutiert. Ebenso wurden die Projektergebnisse über die Fachpresse veröffentlicht.

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