Jahrzehntelang wurden filigrane Strukturen mit Ätzen, Strahlen oder Erodieren in Werkzeuge und Formen eingebracht. Diese brachten jedoch Qualitätsunterschiede zwischen mehreren Bauteilen mit sich. Seit einigen Jahren schwindet die Akzeptanz für solche Effekte, gleichzeitig wünschen die Anwender immer feinere, perfektere Strukturen. Diese Erwartungen lassen sich erfüllen, wenn moderne Lasertechnik eingesetzt wird.
Feine Texturen können im Dienste von Design und Haptik genutzt werden, aber auch als funktionelle Strukturen, die die Eigenschaften von Werkzeugen verändern. Beispielsweise können Fließ- und Gleiteigenschaften verbessert, Oberflächenvergrößerungen geschaffen, Reibung minimiert oder eine bessere Griffigkeit erzeugt werden. Im Medizinbereich beispielsweise tragen optimierte Oberflächenstrukturen dazu bei, dass Implantate besser mit dem Knochen verwachsen.
Textureinbringung auf Laser umgestellt
Vor diesem Hintergrund hat die Reichle Technologiezentrum GmbH aus Bissingen/Teck bereits 2014 ihre Textureinbringung komplett auf Laser umgestellt. Eine der Spezialitäten des in der Nähe von Stuttgart ansässigen Unternehmens ist das Einbringen von Narbstrukturen in Werkzeuge mit dem Laser – in diesem Segment, das besonders für den Automobilbereich interessant ist, sind die Bissinger mit ihren elf Lasertexturierungsanlagen europaweit führend.
Das über die Jahre aufgebaute Wissen wird aber auch dazu genutzt, branchenübergreifend nicht nur dreidimensionale Lasernarbungen, sondern auch mit dem Laser nachgestellte Ätz- und Strahlnarbungen und Erodierstrukturen sowie funktionelle Texturen in Werkzeuge und Formen einzubringen.
Die größten Vorteile gegenüber herkömmlichen Verfahren sind die durch Standardisierung erreichte höhere Qualität sowie Oberflächenstrukturen mit bisher nicht dagewesener Präzision. Handarbeit entfällt, was den Prozess sicher macht. Rationalisierung und Digitalisierung verkürzen die Durchlaufzeiten.
Reproduzierbarkeit ist ein Vorteil des Lasertexturierens
Weitere Vorteile treten bei hochglanzpolierten oder unterschiedlich genarbten Spritzgießformen auf. Auch mehrere Kavitäten oder Werkzeuge können identisch in Optik und Haptik genarbt werden – was bauteil- und materialübergreifend möglich ist. Der Glanzgrad lässt sich individuell einstellen, sodass auf den manuellen Bearbeitungsschritt, das Strahlen, verzichtet werden kann: Was über 3D-Datensätze oder hochauflösende Renderings während der Designentwicklung abgestimmt und freigegeben wurde, lässt sich genauso herstellen.
Gelaserte Ätz- und Strahlnarbungen lassen sich verschleißresistenter machen, zum Beispiel durch das Aufhärten des Gefüges und weitere Optimierungen des Laserprozesses in der Spritzgießform. So wird gegebenenfalls auch das Bauteil kratzunempfindlicher. Selbst verzugsfreie Narbungen können mit Hilfe von Spezialisten im Mappingbereich generiert werden. Mit speziellen Lasermesssystemen kann die Qualität der eingebrachten Narbung überprüft werden. Auch Werkzeuge und Formen für das Reverse Engineering zu erfassen, ist möglich.
Mit dem Laser werden präzise Entlüftungskanäle geschaffen
Ein Beispiel für zusätzliche Funktionen im Bauteil sind durch das Lasertexturieren geschaffene präzise Entlüftungskanäle. Damit können Lufteinschlüsse, so genannte Dieseleffekte, die zu Verbrennungen des Kunststoffes führen, ausgeschlossen werden. Auch werden die Fließeigenschaften des Kunststoffs bei Spritz- und Druckguss verbessert. Oberflächenvergrößerungen durch exakte Berechnung der benötigten Berg- und Tal-Flächen können den Abkühl- oder Temperierungsprozess deutlich verbessern. Die Reibung lässt sich für ein besseres Gleiten minimieren – oder es werden Haftstrukturen in das Werkzeug eingebracht.
Im Medizinbereich werden bereits Milliliterkennzeichnungen an Infusionsbehältnissen oder Mattierungen von Deckeln aufgebracht. Auch für Implantate gibt der Laser die Grundlage für innovative Oberflächenstrukturen – und je kleiner und präziser sie sein müssen, desto interessanter wird das Verfahren.
Weitere Informationen
Die Reichle Technologiezentrum GmbH ist ein Familienunternehmen mit rund 75 Mitarbeitern und agiert europaweit als Dienstleistungszentrum für den Werkzeug- und Formenbau. Neben Lasertexturierung und Laserschweißen werden Leistungen rund um Oberflächendesign und -technik, Narbungsreparaturen, Hochglanzpolituren sowie Laser- und CNC-Gravuren angeboten.
