Umspritzung oder Overmolding ist ein mehrstufiger Spritzgussprozess, bei dem mindestens zwei Komponenten übereinander gegossen werden. Zuerst wird eine Basiskomponente geformt und aushärten gelassen. Dann wird eine zweite Schicht direkt auf die erste gespritzt. So entsteht ein einziges solides Teil.

Insert molding ist eine weitere Form des Spritzgießens, bei der ein sekundäres Teil über einer bereits vorhandenen Basis oder einem inneren Bauteil geformt wird. Ein vorgefertigtes Teil – oft in einer ganz anderen Einrichtung hergestellt oder von einem anderen Unternehmen bezogen – wird in eine Form eingesetzt, und dann wird eine zweite Schicht um es herum gebildet.

Umspritzen und Einlegen werden verwendet, um Baugruppen aus mehreren Materialien herzustellen, die Haltbarkeit des Produkts zu verbessern und die Notwendigkeit einer sekundären Montage zu vermeiden. Durch die Integration von 3D-gedruckten Teilen oder Formen in diese Arbeitsabläufe können Teams schnell Prototypen und funktionale Komponenten testen, wodurch die Kosten für Iterationen, die Zeitpläne und das Risiko für Werkzeuge reduziert werden.

Formlabs empfiehlt die Verwendung von Clear Resin für die Herstellung von Umspritzungen und Spritzgussteilen, da die transparente Oberfläche einen visuellen Hinweis für das Befüllen der Form und die Ausrichtung der internen Hardware bietet.

Verwenden Sie Ausrichtungsstifte, um das Teil auszurichten und zu fixieren und um die Dicke des Silikongehäuses einzustellen. Verwenden Sie einen Stiftdurchmesser von 0,2 mm. Die Führungsstifte sollten alle in Zugrichtung zeigen, oder senkrecht zur Trennlinie der Form. Je weiter der Winkel des Stifts davon abweicht, desto wahrscheinlicher ist es, dass er abbricht, was das Öffnen der Form erschwert.

Formlabs empfiehlt eine Mindestschichtdicke von 1,5 mm für Silikon. Eine Mindestdicke von 2 mm ist in der Regel zuverlässiger, obwohl 1 mm in kleinen Bereichen der Beschichtung ausreichen kann. Beachten Sie, dass die Führungsstifte durchaus kleine Löcher in der Oberfläche hinterlassen. Falls nötig, können diese mit ein wenig Flüssigsilikon aufgefüllt werden, das Sie dann aushärten lassen.

Platzieren Sie Luftauslässe in Bereichen, in denen sich wahrscheinlich Luft ansammelt. Luftblasen können sich um scharfe Kurven, Ecken oder Bereiche bilden, in denen sich zwei Fließfronten verbinden. Blasen führen zu Hohlräumen im fertigen Gussteil.

Formlabs empfiehlt den Druck mit einer Schichthöhe von 25–50 µm, um ein Gleichgewicht zwischen einer glatten Oberflächenstruktur und einer schnellen Druckzeit zu erreichen.

Richten Sie die Teile auf der Konstruktionsplattform so aus, dass wichtige Innenflächen frei von Stützspuren bleiben. In einigen Fällen kann es sich anbieten, den Block flach auf der Konstruktionsplattform zu positionieren.

Befolgen Sie die bewährten Praktiken von Formlabs für das Waschen und Nachhärten von Drucken. Spezifische Anweisungen zum Waschen und Aushärten finden Sie in den einzelnen Materialartikeln.

Tragen Sie Mineralöl auf die Außenflächen auf, um Oberflächenkratzer zu füllen und einen extrem klaren Einblick in den Silikonfüllprozess zu ermöglichen.

Die Nutzung von Formtrennmittel sollten Sie immer dann in Betracht ziehen, wenn zwei verschiedene Materialien miteinander in Kontakt kommen. Das beinhaltet eingebettete Hardware, die in eine umspritzte Silikonhülle eingefügt und danach wieder entfernt werden soll. Befolgen Sie die Richtlinien auf der Verpackung Ihres gewählten Materials und lassen Sie die Beschichtungen vollständig aushärten oder trocknen, bevor Sie zum nächsten Schritt übergehen.

Bereiten Sie das Silikon mindestens eine Stunde vor dem Umspritzen vor. Lassen Sie das Silikon mindestens eine Stunde oder bis zu einem Tag lang sanft entgasen.

Bei komplexen Formen füllen Sie von der höchsten Stelle des Objekts aus und berücksichtigen Sie die entstehenden Fließfronten. Hören Sie erst mit dem Befüllen auf, wenn aus allen Lüftungsöffnungen Silikon austritt. Wenn ein Bereich zu schnell gefüllt wird, blockieren Sie ihn mit einem Finger, bis der Rest der Form gefüllt ist.

Achten Sie bei der Wiederverwendung einer Form darauf, dass die Luftkanäle frei bleiben. Verwenden Sie einen scharfen Gegenstand, um Verstopfungen zu entfernen.

Der 3D-Druck ist eine leistungsstarke Lösung, um Formen für Umspritzen und Einlegeteile schnell und kostengünstig herzustellen. Es wird besonders empfohlen für:

• Verbraucherprodukte mit ergonomischen Griffen (z. B. Zahnbürsten, Spielkonsolen-Controller).
• Prototypen, die Elektronik umschließen oder sterilisierbare Außenflächen ermöglichen.
• Endprodukte, die metallische oder elektrische Substrate mit Soft-Touch-Eigenschaften kombinieren.
• Testen von Formen in Kleinserien vor der Investition in endgültige Stahlwerkzeuge.

Einige Einschränkungen sind:

• Die Ausrichtung der Einsätze ist entscheidend – falsch ausgerichtete Hardware kann Teile ruinieren.
• Eine Nachbearbeitung des überschüssigen Grats ist notwendig.
• Formen verschleißen mit der Zeit.

• Umspritzen und Einlegeteile: Vom Prototyping zur Produktion Whitepaper
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