Silikonspritzguss-Teile aus China in nur fünf Wochen

Silikonspritzguss

Präzise Silikonteile bereits nach fünf Wochen

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Silikonspritzguss | Für ein Medizinprodukt zur In-vitro-Fertilisation benötigte ein europäischer OEM in kurzer Zeit 400 000 hochpräzise Spritzgusskomponenten aus Silikon mit speziellen Oberflächeneigenschaften. Keine Angst vor dem engen Zeit- und Kostenrahmen hatte die chinesische Niederlassung des US-Auftragsfertigers Flexan.

Michael D. Huiras
Flexan, Lincolnshire, Illinois/USA

Wir sind von einem OEM damit beauftragt worden, Komponenten für ein Produkt zur In-vitro-Fertilisation herstellen zu lassen“, erinnert sich Eric Wetzels, Geschäftsführer von Polyfluor Plastics bv, einem niederländischen Zulieferer für Polymerprodukte. Dazu gehörte auch ein spezielles Silikonspritzgussteil, das zwar an sich wenig komplex ist, dessen Herstellung im Reinraum nach den engen Spezifikationen des Kunden jedoch eine Herausforderung darstellt. „Einerseits gelten für die Abmessungen sehr kleine Toleranzen, andererseits ist gefordert, dass sich seine Oberfläche angenehm und glatt anfühlt. Das erfordert umfangreiches Know-how, da das Ausgangsmaterial beispielsweise richtig in die Werkzeuge eingespritzt und gekühlt werden muss.“ Der Kunde von Polyfluor benötigte dieses Bauteil zunächst in einer Stückzahl von 400 000, im Nachgang ist jedoch eine Erhöhung auf bis zu 3 Millionen möglich.

„Wir haben mehrere Hersteller angefragt; mit den Anforderungen zur Komponente sowie mit dem vorgegebenen Zeit- und Kostenrahmen. Das Angebot von Flexan bot die besten Konditionen im Hinblick auf Werkzeugkosten und Lieferzeit“, so Wetzels weiter: Flexan konnte für das Werk Suzhou einen Zeitraum von zwei Monaten zusagen.

Die besonders kurze Lieferzeit in Suzhou sei auch darauf zurückzuführen, dass das Werk viele verschiedene Spritzgusswerkzeuge bezieht und daher bei einer großen Zahl an qualifizierten Werkzeugbauern über feste Kapazitätszusagen verfügt. „Diese Reserven erlauben uns generell einen schnellen Werkzeugbau“, so Karau. Gleichzeitig kann auch die Niederlassung im Reich der Mitte auf das seit 1946 angewachsene konzernweite Know-how in der Herstellung hochpräziser medizinischer Silikonkomponenten zurückgreifen.

„Das Bauteil für Polyfluor wird von uns in einem Hybrid-LSR-Verfahren hergestellt“, erläutert Karau. Bei dem Flüssigsilikonkautschuk, der als Ausgangsmaterial verwendet wird, handelt es sich um eine pastose Zwei-Komponentenmischung mit kurzen Aushärtezeiten, die sich gut in einem Temperaturbereich von –55 bis +210 °C verwenden lässt. Die beiden Komponenten werden direkt von den Originalgebinden in die Spritzgießmaschine gegossen. Anschließend nach dem Aushärten werden die Formteile von den Kernen entfernt, eine definierte Stichprobe wird der Kontrolle im Messlabor zugeführt, nach Vorbereitung des Tools wird dieses erneut befüllt. Wenn die Proben der Maßkontrolle in Ordnung sind, wird die Produktionsmenge in der visuellen Kontrolle untersucht, alle Prüfungen werden dokumentiert. Wenn alles den Vorgaben entspricht, werden die Teile noch im Reinraum verpackt und dann eingelagert.

Die Herausforderung bei der Silikonkomponente für Polyfluor war, dass einerseits enge Toleranzen bei den Abmessungen, andererseits das Erzielen bestimmter haptischer und optischer Eigenschaften zu berücksichtigen waren: „Selbst wenn alle Maße innerhalb der Toleranzgrenzen liegen, kann sich ein Teil anders anfühlen als vom Kunden gewünscht. Das lässt sich nach den ersten Prototypen feststellen“, so Karau. „Fühlt sich das Formteil zu fest an, können wir das Werkzeug verändern; zum Beispiel indem wir uns an die untere Toleranzgrenze annähern, um an den betroffenen Stellen weniger Material zu haben.“ Grundsätzlich gilt: Die Oberfläche wird durch das Werkzeug beeinflusst, aber ebenso durch Temperaturen, Kühlung und andere Parameter. Bei der Erstbemusterung wurde eine etwas feinere Oberfläche gewünscht. Um diese Haptik zu erzielen wurden die Prozessparameter angepasst und das Werkzeug feinpoliert.

Einhaltung westlicher
Qualitätsstandards

„Durch unsere Zusammenarbeit mit Flexan Suzhou haben wir unsere Komponente sehr schnell, in der richtigen Qualität, in hoher Stückzahl sowie zu einem kompetitiven Preis erhalten“, so Wetzels. Der Betrieb verbindet die Kosten- und Kapazitätsvorteile des chinesischen Standortes mit US-amerikanischen Unternehmensstandards: „In der Geschäftsleitung herrschen westliche Strukturen, alle Prozeduren sind konzernweit weitestgehend identisch“, bestätigt Karau. Fertigungs- sowie Entwicklungsleitung und Qualitätsmanagement beispielsweise sind international integriert. Wie alle anderen Flexan-Werke hält auch Suzhou die Qualitätsstandards nach ISO9001/13485 ein und unterzieht sich den Audits, die diese Konformität überprüfen.

„Der Unterschied zwischen den amerikanischen Standorten und China besteht lediglich darin, dass Suzhou eher darauf ausgerichtet ist, viele verschiedene Werkzeuge und Teile in hohen Mengen zu fertigen, während die US-Werke auf die Herstellung noch komplexerer Teile und auf Services für das Endprodukt wie Folgebearbeitungen und Montage spezialisiert sind“, ergänzt Karau.

www.flexan.com
Auf der Compamed: Halle 8b, Stand F20-1

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