Silikon Formteile sind ideal für elektrische Bauteile

In vielen industrielle Anwendungen werden Silikon-Spritzgussteile eingesetzt.  Wie z. B. in der

  • Elektrogeräteindustrie
  • Hausgeräteindustrie
  • Automobilindustrie

Silikon-Spritzgussteile sind extrem flexibel bei Kälte und sehr hitzebeständigoxidationsbeständig. Silikon sollte wegen der schlechten Verschleißbeständigkeit nicht als Werkstoff für dynamische Dichtungen vorgesehen werden. Nicht mehr wegzudenken sind Formteile aus Silikon in der Automobilindustrie. Hier werden viele Silikon-Gehäusedichtungen für Motorsteuerungseinheiten oder Steckerdichtungen für Kabelsätze und Bordnetze verwendet.

Die auf dem linken oberen Bild dargestellte sehr dünnwandige Kappe (0,28 mm) ist ein präzise gefertigtes Silikon-Spritzgussteil mit hoher Elastizität und sehr guter Ozon- und Witterungsbeständigkeit. Die Kappe ist für die Funktionalität und Dichtigkeit eines kleinen elektronischen Schalters verantwortlich, der beispielsweise bei Motorrädern gleich mehrfach eingesetzt wird.  Eine umlaufende, trapezförmige Rille und eine O-Ring-Ausformung am Innendurchmesser des nach oben offenen Deckelbereichs der Kappe sorgen für die Zentrierung, den festen Sitz und für die Dichtheit der Baugruppe eines Mikroschalters. Trotz des geringen Gewichtes von 0,104 g und der verformungsanfälligen Geometrie der Kappen werden diese bei unserem Kunden der Automobilzulieferindustrie vollautomatisch montiert.

In Folge der immer weiter fortschreitenden Miniaturisierung elektrischer Bauteile werden Spritzgussteile aus Silikon vor allem Elektrogeräteindustrie verwendet. Typische Anwendungen sind Dichtungen für Warmhaltekannen, Ablagen und Dichtungen für Bügeleisen. In der Hausgeräteindustrie sind die Formteile bspw. Steigrohrverbinder für Getränkemaschinen oder - wie auf nebenstehender Abbildung - Steckverbindungen für Drehknöpfe an Backöfen. Viele weitere Einsatzmöglichkeiten sind dank der vorteilhaften Materialeigenschaften von Silikon denkbar. Die Möglichkeiten, formgebundene Dichtungen und O-Ringe mit einer Oberflächenbehandlung oder Beschichtung zu versehen, stellen wir unter dem Punkt O-Ringe-Beschichtungen detailliert vor.

2K-Spritzgussteile in Verbindung mit Silikon

2K-Spritzgussteile aus selbsthaftendem Silikon und Kunststoffen (Thermoplasten) nehmen eine wichtige Funktion in einigen Industriebereichen wahr. Die Zwei-Komponenten-Teile können je nach Wirtschaftlichkeitsmaßstäben wahlweise im halbautomatischen Einlegeverfahren oder im vollautomatischen Spritzgießprozess hergestellt werden.

Bei der Verbindung zwischen Silikon und Metalloberflächen finden neben den zuvor genannten selbsthaftenden Silikontypen auch Haftvermittler und Grundierungen ihren Einsatz. Damit wird eine dauerhafte Haftung des Werkstoffverbundes sichergestellt. Direkt auf Metalle oder thermoplastische Kunststoffe aufgespritzte Silikondichtungen (Molded in Place Gaskets) haben den Vorteil, dass diese verliersicher aufgebracht sind und der Montageaufwand einer losen Silikongehäusedichtung in das Kunststoffteil entfällt.

Spritzgussteile und Formteile aus Fluorsilikon oder Fluor-Silikon-Kautschuk (MFQ, FVMQ)

Der Fluor-Silikon-Werkstoff besitzt ähnliche mechanische und physikalische Eigenschaften wie die vom Silikon-Kautschuk (HTV, LSR, MVQ, VMQ). Jedoch sind die Beständigkeiten gegenüber aromatischen Mineralölen, z.B. ASTM-Öl Nummer 3, Kraftstoffen und einigen Kohlenwasserstoffen, wie z. B. Benzol und Toluol, deutlich besser als bei Spritzgussteilen aus vorgenannten Silikon-Kautschuken.

Der Temperaturbereich reicht von -55 bis +180°C. Verwendet werden formgebundene Dichtungen aus Fluorsilikon bevorzugt in Erdgasanlagen und Fördereinrichtungen für Erdgas.

Silikon-Schaum-Formteile

Silikondichtungen zum Überbrücken hoher Bauteiltoleranzen werden häufig gefordert. Formteile aus Silikon mit hoher Komprimierfähigkeit  lassen sich mit Flüssigsilikon-Schaum auch im Spritzgießverfahren herstellen. Die Herstellbarkeit beschränkt sich derzeit noch auf Silikonschaum-Formteile mit einfachen dreidimensionalen Konturen. Für die Herstellung von Silikon-Schaum- Formteilen werden speziell modifizierte Injektionsdüsen zum physikalischen Schäumen eingesetzt.

Dies ist ein Unterschied zum drucklosen Extrudieren mit entsprechenden Treibmitteln von

  • von Silikon-Schaum-Profilen oder 
  • Silikon-Schaum-Schnüren und 
  • Silikon-Schaum-Schläuchen

Formteile aus hochtemperaturvernetzendem Fest-Silikon (kurz HTV-Silikon)

Silikon wird häufig mit den wechselnden Materialkurzbezeichnungen MVQ oder VMQ beschrieben. Für die Herstellung der Silikonformteile nach Zeichnung unserer Kunden können Silikon-Kautschuke verwendet werden, für die Freigaben im Einsatz mit Lebensmitteln (FDA, BfR), Trinkwasser (KTW, W270, WRAS) und Gas (DVGW, EN 549) vorliegen.

Silikonformteile wurden z.B. auch bei dem Vakuumgarer eines Kunden eingesetzt. Sie sind für die Funktion des Vakuumgareres von entscheidender Bedeutung. 

Hervorzuheben sind

  • die Geschmeidigkeit des Werkstoffes,
  • die Lebensmittelbeständigkeit (geschmacksneutral, geruchsneutral).

Der Ring ist für den Aufbau des Vakuums verantwortlich. Das Silikonventilplättchen dient dazu, das Vakuum bei Bedarf wieder aufzuheben.

Formteile aus Flüssigsilikon (Liquid Silicone Rubber, kurz: LSR)

Hierfür werden besonders konstruierte Spritzgießmaschinen eingesetzt. Im Spritzgießprozess werden die A- und B-Komponenten des Flüssigsilikons LSR mit 2K-Dosierpumpen den Präzisionswerkzeugen zugeführt. Die extrem niedrige Viskosität des Werkstoffes erfordert beim Einspritzen in das Werkzeug nicht nur eine ausgereifte Werkzeugtechnologie, sondern auch höchste Präzision zur Verhinderung von Überspritzungen.

Insbesondere bei sehr hohen Stückzahlen lohnt der Einsatz eines materialsparenden und Zykluszeit verkürzenden Kaltkanalsystems. Die so gefertigten Formteile sind temperaturbeständig bis  +280 °C oder kälteflexibel bis -80 °C. Sie sind weitgehend chemikalienbeständig, physiologisch unbedenklich und in großem Farbspektrum lieferbar.

Die Flüssigsilikon-LSR-Formteile sind in Bezug auf die Materialeigenschaften den Formteilen aus Silikon (HTV) ähnlich. Sie weisen darüber hinaus eine verbesserte Weiterreißfestigkeit und eine hohe Reißdehnung auf.

Hochtransparenter LSR-Silikonkautschuk eignet sich auch für optische Anwendungen.

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