Spritzguss aus ABS/PC-Blends
ABS/PC gibt es, weil keiner der beiden Ausgangswerkstoffe allein ausreicht. Das Polycarbonat steuert Wärme und Schlagzähigkeit bei, ABS die Verarbeitbarkeit und den Preis, und für ein Teil, das fallen gelassen wird und dabei warm ist, ist die Mischung meist die praktische Antwort. Ob dieses Gleichgewicht am Ende im Formteil ankommt, entscheidet sich am Trockner und am Anschnitt, nicht an der Maschine.
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Kalkulation
100 Stück
Fertigung ab
bis 115 °C
Formbeständigkeit bei 1,8 MPa
über 400 J/m
Kerbschlagzähigkeit Izod
Materialien
| Sorte | Eigenschaften | Typische Anwendungen |
|---|---|---|
| ABS/PC, Allzwecktyp | Ausgewogene Mischung mit Wärmeformbeständigkeit um 95 bis 105 °C bei 1,8 MPa und Izod-Kerbschlagzähigkeit typisch über 400 J/m; füllt leichter als ungefülltes PC und kostet weniger | Gerätegehäuse, Abdeckungen, Blenden, tragende Gehäuse mit mäßigem Wärmeanspruch |
| ABS/PC, hochwärmeformbeständig | Höherer Polycarbonatanteil schiebt die Formbeständigkeit Richtung 115 °C bei 1,8 MPa und behält den Großteil der Schlagzähigkeit, bei höherem Materialpreis und höherer Massetemperatur | Bauteile im Motorraum, Leuchtenkörper, Teile in der Nähe wärmender Gruppen, Gehäuse in wärmerer Umgebung |
| ABS/PC flammgeschützt | Einstufung UL 94 V-0 bei definierter Wanddicke, halogenfrei oder bromiert lieferbar, schützt Gehäuse um spannungsführende Leiter gegen Entflammen | Elektrogehäuse, Steckverbinderumfeld, Steuerungsgehäuse, alles neben stromführenden Teilen |
| ABS/PC glasgefüllt (10 bis 20 %) | Spürbar steifer und in der Wärme maßstabiler; die richtungsabhängige Schwindung verlangt eine gerechnete Verzugsprognose statt Hoffnung | lasttragende Halter, Strukturrahmen, Teile als Ersatz für Druckguss bei geforderter Schlagzähigkeit |
| Lackierfähige und bedruckbare Typen | Oberflächenchemie, die Beschichtung und Druck unmittelbar annimmt, deshalb beherrscht diese Familie die sichtbaren Konsumgehäuse | Markengehäuse, zweifarbige Blenden, Produktfronten mit Dekor oder Kennzeichnung |
| UV-stabilisierte Typen | Additive verzögern Vergilbung und Eigenschaftsverlust, die Polycarbonat unter langer UV-Belastung erleidet; Einsatz im Freien oder nah an Verglasung | Gehäuse im Außenbereich, Leuchtenabdeckungen, Außenverkleidung an Fensternähe |
Prozessparameter
| Parameter | Standardbereich |
|---|---|
| Trocknung | 90 bis 110 °C über 2 bis 4 Stunden, Restfeuchte unter 0,02 % |
| Massetemperatur | 240 bis 280 °C, darüber zeigen sich Schädigungen |
| Werkzeugtemperatur | 60 bis 90 °C, höher bei Hochglanz und großen Sichtteilen |
| Einspritzdruck | 700 bis 1400 bar je nach Fließweg und Wand |
| Empfohlene Wanddicke | 1,8 bis 3,2 mm, gleichmäßig über strukturelle Teile |
| Kleinster Eckenradius | 0,5 mm und mehr, um Spannungsspitzen zu mindern |
| Verarbeitungsschwindung | 0,4 bis 0,7 % nach Type und Fließrichtung |
| Maßtoleranz | ±0,05 mm im Standard, enger nach Absprache |
| Größtes Formteil | bis 800 x 600 x 400 mm |
| Verfügbares Maschinenspektrum | 50 bis 800 T |
Oberflächenbehandlungen
Eingefärbt und strukturiert
Farbe sitzt im Harz, die Kavität ist genarbt oder matt gehalten, ein Folgeschritt entfällt. Bei dunklen Tönen ist das meist die billigste und dauerhafteste Antwort, weil keine Schicht zum Verkratzen da ist; für Innenteile und Gerätechassis ist es der Regelfall.
Nasslackierung
Zweikomponentenaufbau glänzend, matt oder soft aus der geführten Kabine. ABS/PC nimmt Lack gut auf und braucht im Gegensatz zu Polypropylen meist keinen Haftvermittler, ein Grund für die Bevorzugung dieses Blends, wo das Aussehen zählt. Die Farbtreue über Lose liegt deutlich über der von rein eingefärbtem Material.
Tampondruck und Laserkennzeichnung
Tampondruck für Marken und mehrfarbiges Detail, Laserabtrag für dauerhafte Seriennummer und Datumscode. Auf ABS/PC ergibt der Laser eine saubere, kontrastreiche Markierung, und weil er Material abträgt statt aufträgt, lässt sich die Kennzeichnung im Betrieb nicht abkratzen.
Ultraschall- und Vibrationsschweißen
ABS/PC fügt sich in beiden Verfahren zuverlässig und ergibt eine dichte Verbindung ohne Klebstoff und ohne Verschraubung. Die Nahtgeometrie wiegt schwerer als die Anlagentechnik; wir sehen sie uns deshalb schon beim Formteil an und nicht erst, wenn das Werkzeug steht und die Naht zu schwach ist.
Spannungsarmglühen
Geführter Temperaturzyklus, der eingeformte Spannungen abbaut, bevor das Teil in ein chemisches Umfeld kommt. Das senkt unmittelbar das Risiko der umgebungsbedingten Spannungsrissbildung, und genau das ist die kennzeichnende Ausfallform von Polycarbonat-Werkstoffen unter Last und Kontakt mit dem falschen Medium.
Chromoptik und Metallisierung
Aufdampfen im Vakuum über einer Lackbasis erzeugt metallisches Aussehen ohne Kosten und Umweltlast der Galvanik. Wo echtes Metall auf dem Teil verlangt wird, gibt es eigene ABS-reiche Galvanisier-Typen, ausgewählt, wenn die Spezifikation eine wirkliche Metallschicht fordert.
Fertigungsgerechtes Design (DFM)
- Trocknen Sie das Material vorschriftsmäßig und prüfen Sie es vor dem Start, Hydrolyse zerlegt Polycarbonat in Kettenbruchstücke, das Ergebnis sind Silberstreifen und spröde Teile
- Legen Sie Anschnitt und Verteiler großzügig aus, ABS/PC reagiert empfindlich auf Scherung, und ein enger Anschnitt erzeugt genau die Wärme, die es schädigt
- Runden Sie Ecken statt sie scharf zu lassen, denn Polycarbonat verträgt Spannungskonzentration schlecht, dort fangen Risse an
- Legen Sie Rastnasen mit geringerer Dehnung aus als bei ABS, der höhere Modul leitet mehr Spannung in das Halteelement
- Prüfen Sie jeden Stoff, dem das Teil im Betrieb begegnet, Reiniger und Klebstoffe eingeschlossen, das ist die Hauptursache für Risse im Feld
- Wählen Sie die Wand am unteren Rand der Empfehlung, dicke Bereiche halten Wärme und verlängern die Zykluszeit überproportional
- Verzichten Sie auf Trennmittel mit Erdöldestillaten, solche Mittel sind selbst Auslöser von Spannungsrissen bei diesem Werkstoff
- Ziehen Sie Glühen in Betracht, wenn das Teil unter Last und im Kontakt mit Chemikalien steht, gegenüber einem Feldausfall ist der Schritt billig
- Verlangen Sie UV-stabilisierte Typen für alles in Fensternähe, Standardware vergilbt über einige Jahre
- CAD senden genügt, Material- und Geometrieauslegung liegen am folgenden Werktag kostenfrei vor
Werkzeuge & Kapazität
| Typ | Lieferzeit | Geeignet für |
|---|---|---|
| Weichwerkzeug aus Aluminium | 2 bis 3 Wochen | 25 bis 500 Stück, Vorlauf und Konstruktionsnachweis; glasgefüllte Typen ausgenommen, dort greift die Faser die weiche Kavität rasch an und wir raten zu Stahl |
| Serienwerkzeug aus Stahl | 4 bis 6 Wochen | Jahresmengen ab etwa 20.000 Stück, Sichtkavitäten mit Glanz oder Narbung sowie jede glasgefüllte Type |
| Poliertes Stahlwerkzeug | 4 bis 6 Wochen | Hochglanzteile und anspruchsvolle Gehäuse, bei denen die Kavität die Oberfläche des Teils bestimmt |
| Mehrkavitätenwerkzeug | 5 bis 7 Wochen | Programme höherer Stückzahl mit taktzeitbestimmtem Preis, unter dem Vorbehalt einer ausgeglichenen Füllung wegen der Scherempfindlichkeit |
Qualitätssicherung
- Feuchtemessung am angelieferten Material vor dem Aufschmelzen, protokolliert und nicht unterstellt, diese eine Kontrolle verhindert die meisten Fehlerbilder
- Massetemperatur wird an der Düse nachgemessen, denn ein Maschinenwert ist nicht dieselbe Zahl wie die Temperatur, die das Material erreicht
- Erstmusterprüfung mit Maßbericht, bevor die Restmenge des Laufs festgelegt wird
- Sichtkontrolle auf Silberstreifen, Schlieren und Brandstellen nach jedem Rüstwechsel
- Schlagverhalten wird an Teilen aus dem laufenden Los geprüft, wenn das Teil eine Fallanforderung hat
- Der Farbton wird an der Referenz gemessen und je Los über Delta E dokumentiert
- Bindenahtfestigkeit gehört in die Auslegung und wird beim Probelauf berichtet statt im Betrieb entdeckt
- Chargennachweis je Fertigungslauf bleibt erhalten, das Lieferantenzeugnis liegt beim Los
- Maßbericht, Werkstoffzeugnis und Ursprungszeugnis gehen mit jedem Los in die Sendung
- Kontrollen durch SGS, Bureau Veritas oder TÜV richten wir nach Ihren Vorgaben ein, von der Eingangsprüfung des Harzes bis zur Lackkontrolle
Anwendungen
- Fahrzeuginnenraum: Verkleidungen, Blenden, tragende Halter
- Elektrowerkzeug: Gehäuse und Schutzhauben
- Elektronik: Geräteschränke und Frontblenden
- Industrie: Schaltschränke und Klemmenkästen
- Gehäuse für den Außeneinsatz und robuste Ausführung
- Leuchtenkörper und Reflektoren
- Ladetechnik und Gehäuse von Energiespeichern
- Strukturrahmen als Druckgussersatz bei geringer Last
- Gehäuse für Diagnose- und Laborgeräte
Warum FHY Precision wählen
Der Werkstoff folgt Einsatztemperatur und Schlaganforderung und nicht dem niedrigsten Kilopreis
Trocknung, Schergrenzen und Verweilzeit gelten als Prozessgrößen, womit die Fehlerbilder verschwinden, die viele Betriebe für schlechtes Material halten
Spannungsrissbildung wird schon beim Formteil betrachtet, samt der Chemikalien, mit denen das Teil im Betrieb in Berührung kommt
Werkstoff- und Geometrieauslegung kostenfrei am folgenden Werktag, bei unklarer Wahl mit zwei Typenvorschlägen
Vorlaufmengen ab 25 Stück im Aluminiumwerkzeug, bevor die Entscheidung auf Serienstahl fällt
Schweißen, Lackieren und Kennzeichnen kommen aus demselben Angebot, das fertige Ergebnis damit aus einer Bestellung
Chargennachweis bleibt erhalten, eine Abnahme durch SGS, Bureau Veritas oder TÜV ist zuschaltbar
Blends werden in China gespritzt und ab Werk verkauft, ohne Zwischenhandel
Häufig gestellte Fragen
1. Was unterscheidet ABS/PC von einfachem ABS?
Der Polycarbonatanteil. Einfaches ABS ist billiger und einfacher zu fahren, seine Formbeständigkeit liegt aber bei etwa 85 bis 100 °C, und in der Kälte ist es nicht sonderlich zäh. ABS/PC erreicht üblich 95 bis 115 °C und behält die Schlagzähigkeit weit unter dem Gefrierpunkt. Bezahlt wird damit der Unterschied zwischen einem Teil, das aus dem kalten Transporter fällt, und einem, das dabei bricht.
2. Warum muss ABS/PC vor dem Spritzen getrocknet werden?
Weil Polycarbonat bei Verarbeitungstemperatur chemisch mit Wasser reagiert. Die Reaktion spaltet die Polymerketten, sichtbar wird das an Silberstreifen und Blasen, spürbar an Sprödigkeit trotz richtiger Geometrie. Trocknung bei 90 bis 110 °C über 2 bis 4 Stunden auf unter 0,02 % Restfeuchte verhindert das vollständig, deshalb ist es eine Prozessvorgabe und keine Option.
3. Wodurch reißen Teile aus ABS/PC erst im Betrieb?
Meist durch umgebungsbedingte Spannungsrissbildung, und dazu müssen drei Dinge zusammenkommen: eingeformte Spannung, Last und ein Medium, das Polycarbonat angreift. Häufiger Auslöser sind manche Reinigungsmittel, einzelne Klebstoffe und Sprays auf Erdölbasis. Einen der drei Faktoren zu nehmen, verhindert den Riss, und wir betrachten alle drei bei der Auslegung statt auf Ausfälle zu warten.
4. Lieferbar sind Typen nach UL 94 V-0?
Ja, wir verarbeiten flammgeschützte Typen mit Einstufung UL 94 V-0 bei definierter Wanddicke und reichen die Unterlagen des Harzherstellers zur eingesetzten Type weiter. Zur Genauigkeit gehört dazu: Die Einstufung gehört dem Harz und nicht unserem Werk, wir liefern also die zutreffende Type samt ihrem Papier.
5. Ist ein Hochglanz-Sichtteil aus ABS/PC möglich?
Ja, der Werkstoff gehört zu den besseren dafür, vorausgesetzt das Werkzeug ist aus Stahl. Eine polierte Kavität und eine Werkzeugtemperatur im oberen Bereich des Fensters ergeben schon beim Entformen eine saubere Glanzfläche. Bei echt großflächigem Hochglanz empfehlen wir trotzdem Lackieren, weil das die Gleichmäßigkeit über die Lose trägt.
6. Sollte ich glasgefülltes ABS/PC einsetzen?
Nur wenn die Steifigkeit die Konstruktion beherrscht. Glas bringt bei 20 % Anteil etwa die doppelte Steifigkeit und bessere Maßstabilität in der Wärme, kostet aber mehr, greift das Werkzeug an, erzeugt mehr Bindenähte und verzieht sich richtungsabhängig. Versagt das Teil an der Durchbiegung, ist es die richtige Antwort, versagt es an anderer Stelle, meist nicht.
7. Kann ABS/PC ein Aluminiumdruckgussteil ersetzen?
Bei geringer bis mittlerer Last häufig ja, und die Ersparnis bei Gewicht und Oberfläche fällt deutlich aus. Der ehrliche Teil der Betrachtung ist die Steifigkeit, denn selbst glasgefüllter Kunststoff liegt weit unter Metall; der Querschnitt muss also wachsen und verrippt werden. Nennen Sie Lastpfad und zulässige Durchbiegung, dann stellen wir Zahlen dazu auf.
8. Wie lege ich Rastverbindungen bei ABS/PC aus?
Mit geringerer Dehnung als bei ABS, weil der höhere Modul bei gleicher Auslenkung mehr Spannung in die Rastnase leitet. In der Praxis heißt das dünnere, dafür längere Arme. Wir sehen uns die Geometrie zusammen mit dem Formteil an, denn genau hier versagt eine Zeichnung, die tadellos aussieht, in der Montage regelmäßig.
9. Lassen sich die Teile lackieren oder bedrucken?
Ja, der Blend nimmt beides in aller Regel ohne Haftvermittler an. Tampondruck übernimmt Marken und Detail, der Laser ergibt eine Kennzeichnung, die sich nicht abkratzen lässt. Bei Markenprodukten verhindert die Eine-Bestellung-Lösung außerdem die Lage, in der zwei Lieferanten sich gegenseitig die Schuld an einer Oberflächenbeschwerde zuschieben.
10. Welche Verarbeitungsrisiken bestehen wirklich?
Drei, nach Häufigkeit geordnet. Unvollständige Trocknung mit Silberstreifen und Sprödigkeit. Zu hohe Scherung durch kleine Anschnitte oder hohe Einspritzgeschwindigkeit mit örtlicher Schädigung. Und lange Verweilzeit im heißen Zylinder, die denselben Schaden langsamer anrichtet. Allen dreien begegnet man mit Disziplin, nicht mit Technik.
11. Welche Wanddicke soll ich vorsehen?
Für tragende Anwendungen 1,8 bis 3,2 mm, über das Teil gleich stark. Dicker wird hier in keinem nützlichen Sinn stabiler, es verlängert vor allem den Zyklus und erhöht die Wahrscheinlichkeit für Einfallstellen und Lunker. Wo zusätzliche Steifigkeit gebraucht wird, erledigen Rippen und Knotenbleche das billiger als Wanddicke.
12. Bieten Sie Spannungsarmglühen an?
Ja, und für alle Teile, die unter Last bei Chemikalienkontakt arbeiten, gehört es in die Vorgabe. Der geführte Temperaturzyklus nimmt die eingeformte Spannung heraus, die sich sonst mit der Betriebslast zum Riss verbindet. Der Zuschlag in den Prozesskosten ist klein, und er beseitigt eine Ausfallform, statt sie nur zu verkleinern.
13. Wie steht ABS/PC im Vergleich zu reinem Polycarbonat?
Reines PC liegt an der Spitze bei Wärme und Schlagzähigkeit, ist aber schwieriger zu verarbeiten, teurer und empfindlicher gegen Restspannung und Chemikalien. ABS/PC gibt oben ein wenig her und erkauft sich deutlich einfachere Verarbeitung und bessere Wirtschaftlichkeit. Für die meisten Anwendungen ist das der bessere Tausch, weshalb der Blend breiter eingesetzt wird.
14. Welche Mengen können Sie fahren?
Ab 25 Stück aus Weichwerkzeug aus Aluminium, übliche Mindestmenge 100 Stück, darüber Serienmengen. Zu beachten bleibt, dass glasgefüllte Typen im Aluminiumwerkzeug nicht empfohlen sind, weil die Faser die Kavität ausschmirgelt; abrasive Typen beginnen deshalb mit Stahl.
15. Welche Dateien brauchen Sie für ein Angebot?
Ein 3D-Modell als STEP oder IGES, eine 2D-Zeichnung mit Toleranzen und Anforderungen an die Oberfläche, die erwartete Jahresmenge, die Betriebstemperatur und jede einzuhaltende Norm wie ein Brennverhalten. Steht nicht fest, ob ABS/PC das Richtige ist, beschreiben Sie das Einsatzumfeld, dann stellen wir den Vergleich mit Alternativen auf.
16. Lässt sich eine unabhängige Prüfung einbinden?
Ja. Wir binden SGS, Bureau Veritas oder TÜV an dem Punkt ein, den Sie bestimmen, einschließlich Eingangsprüfung der Harztype, Maßkontrollen und Lackprüfung. Trägt Ihr Teil eine Anforderung an das Brennverhalten, braucht Ihr Abnehmer am Ende häufig genau den Abgleich gegen die Herstellerunterlagen und nicht eine Bestätigung von uns.