Oberflächenfinish für Spritzgussteile
Werkzeugbau, Spritzguss und Veredelung liegen in einer Hand, deshalb können Textur, Glanz, Farbe und Markierung zusammen festgelegt werden: das Aussehen steht bereits und wird ab dem ersten Schuss wiederholt, statt hinterher nachgebessert zu werden. Ein Auftrag, ein Prüfplan, eine Sendung.
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Angebotsfrist
9 Verfahren
Verfahren zur Auswahl
ΔE < 1,5
Farbtoleranz
0,025 mm/°
Korntiefe je Grad Schräge
Materialien
| Sorte | Eigenschaften | Typische Anwendungen |
|---|---|---|
| ABS und ABS-PC | Nimmt ein feines Korn gleichmäßig an, lässt sich mit Grundierung lackieren und metallisieren, schwindet etwas stärker als PC, der verbreitetste Gehäusewerkstoff | Halter, Schalenkörper, Blenden, Strukturabdeckungen, lackierte Gehäuse |
| Polycarbonat (PC) | Sehr klare Optik und dauerhafter Glanz, neigt in dicken Querschnitten zu Eigenspannungen, verlangt eine Trocknung vor dem Verarbeiten, strukturfähig mit geringerer Korntiefe als ABS | Optische Linsen, Durchsichtabdeckungen, klare Schalen, prismennahe Teile, hochglanzpolierte Blenden |
| PMMA (Acryl) | Beste optische Klarheit unter den gängigen Thermoplasten, poliert auf tieferen Glanz als PC, dafür kratzempfindlicher und unter UV-Licht nachhärtend | Leuchtenlinsen, Lichtstreuscheiben, Displayabdeckungen, hochwertige Zierteile |
| PBT und PET | Formstabil und chemikalienfest, glasgefüllte Typen nehmen die Struktur gut an, die Oberfläche ist leicht wachsartig und braucht vor dem Lack eine Vorbehandlung | Steckergehäuse, Reihenklemmen, Strukturrahmen, genarbte Verkleidungen |
| PP und PP-GF | Preiswert, hohe Schwindung, nimmt ein grobes Korn gut auf, für Lackhaftung sind Korona- oder Plasmavorbehandlung der geformten Oberfläche nötig | Innenverkleidungen, Clips, Abdeckungen, genarbte Blenden, Geräteschalen |
| Silikon und TPE (umspritzt) | Weich zwischen 30 und 70 Shore A, von Natur aus matt, nicht polierbar; das Korn ist hier Teil des Werkzeugs, Markieren funktioniert nur per Laser oder Tampondruck | Weiche Griffzonen, Handgriffe, Dichtungen, Berührflächen, Wearables |
| ASA und LCP | Hervorragende UV- und Witterungsbeständigkeit, ASA nimmt Struktur und Lack gut an, LCP ergibt eine sehr glatte, schwindungsarme Oberfläche | Gehäuse im Außeneinsatz, Anbauteile am Fahrzeug, wetterbeanspruchte Teile |
Prozessparameter
| Parameter | Standardbereich |
|---|---|
| Korntiefe je Grad Entformungsschräge | 0,025 mm, einstellbar bis 0,06 mm |
| Strukturnormen | VDI 3400, SPI-B, MT-11010 und gleichwertig |
| Hochglanzpolitur, Rauheit | Ra 0,02 μm bei PMMA, Ra 0,05 μm bei PC |
| Mattpolitur, Rauheit | Ra 0,8 μm |
| Lackschichtdicke je Auftrag | 15 bis 40 μm, meist 2 bis 3 Lagen |
| Schichtdicke Soft-Touch | 30 bis 80 μm |
| Schichtdicke Metallisierung | 0,2 bis 1,0 μm Grundmetall plus Decklack |
| Farbtoleranz bei Lack | ΔE unter 1,5 gegen das abgenommene Muster |
| Tiefe der Lasermarkierung | 20 bis 60 μm Abtrag an der Oberfläche |
| Schriftgröße beim Tampondruck | mindestens 0,8 mm Höhe |
| Rauheit im Formzustand | Ra 0,4 bis 1,0 μm je nach Kavitätenfinish |
Oberflächenbehandlungen
VDI 3400 Struktur
Die Kavität wird nasschemisch erodiert, das Korn überträgt sich beim Einspritzen auf das Teil. Wie tief es ausfällt, bestimmt die Ätztiefe zusammen mit der Entformungsschräge, beide Werte gehören deshalb in eine gemeinsame Auslegung. Standard an sichtbaren Gehäusen, weil das Korn Werkzeugansätze und leichte Fließlinien pariert und sich griffsicher anfasst.
Politur in Glanz oder Matt
Mehrstufig geschliffen bringt der Formstahl einen Spiegel für Klarsichtteile oder ein feines Seidenmatt für deckende Sichtteile. Hochglanz verlangt zum sauberen Entformen weniger als 3 Grad Schräge, und das prüfen wir in der Auslegungsrunde, solange der Stahl noch nicht geschnitten ist.
Lackieren im Spritzverfahren
Zwei bis drei Lagen Polyurethan- oder Acryllack mit Grundierung und Klarlack, im Durchlaufofen bei 180 bis 200 °C gehärtet. Wo der Kunststoff es verlangt, wird die Formhaut vorab per Corona oder Plasma aktiviert, und der Farbton wird bei Normlicht gegen Ihr freigegebenes Muster abgeglichen.
Soft-Touch-Beschichtung
Zweikomponentiges Polyurethan mit samtigem Griff, 30 bis 80 μm stark, ausgehärtet bei 70 bis 80 °C, damit das Bauteil sich nicht verzieht. Diese Schicht dient eher dem Greifen als dem Aussehen, sie braucht einen zum Kunststoff passenden Primer und einen Reinigungsschritt, sonst hält sie nicht.
Lasermarkierung
Der Laser trägt ab und färbt um, ganz ohne Tinte, deshalb lässt sich die Markierung weder abkratzen noch bleicht sie aus. Sie sitzt auf fast allen technischen Kunststoffen, trägt Artikelnummern, Logos und Rückverfolgbarkeitscodes und ist auf Soft-Touch-Flächen die einzige brauchbare Lösung, weil Tampondruckfarbe dort nicht bindet.
Tampondruck und Siebdruck
Über einen Silikontampon kommen Logos, Warnhinweise und Seriennummern auch auf gewölbte oder genarbte Flächen. Der Siebdruck spielt seine Vorteile bei großen, ebenen Flächen aus. Beides wird im Volumen preiswert, und beides verlangt eine Vorbehandlung bei Werkstoffen geringer Oberflächenenergie wie PP und PE.
Metallisierung im Vakuum
Eine hauchdünne Metallschicht mit schützendem Decklack ergibt Chrom- oder Spiegelglanz auf einem Kunststoffteil. Aufgetragen wird im Vakuum, deshalb folgt der Niederschlag jeder Kontur, auch dem Inneren einer Hohlschale. Genau darum wählt man das für Blenden und Zierleisten, die aus Metall zu schwer oder zu aufwendig zu fertigen wären.
Antistatische und reinraumgerechte Ausführung
Leitfähige und ableitende Beschichtungen für Elektronikgehäuse, dazu Reinigung und partikelarme Handhabung für Teile, die in empfindliche Montagen gehen. Der spezifische Widerstand der Schicht wird gemessen und berichtet, der Erdungspfad ist damit nachgewiesen statt unterstellt.
Fertigungsgerechtes Design (DFM)
- Das gewünschte Aussehen vor dem Stahlschnitt festlegen, weil Kavitätenfinish und Entformungsschräge darauf abgestimmt werden; wer später umentscheidet, bestellt ein neues Werkzeug
- Für eine genarbte Fläche 2 bis 3 Grad Schräge vorsehen, für Hochglanz bis zu 5 Grad, weil die polierte Kavität deutlich schwerer abzieht als die erodierte
- Trennebene, Auswerferabdruck und Ansatzrest von der Hauptansichtsfläche fernhalten, keine Beschichtung der Welt verdeckt einen geometrischen Fehler
- Auf Flächen, die lackiert werden, 0,1 bis 0,2 mm Material Reserve lassen, sonst baut der Lackfilm auf einer Erhebung auf und das Teil geht aus der Ebene
- Die Wand für die Beschichtung auslegen, eine 0,5 mm starke Wand mit 40 μm Lack auf jeder Seite verliert 4 % ihrer Biegesteifigkeit, und das zählt bei einem Gehäuse, das rastet oder trägt
- Bei Flächen, die oft angefasst werden, matt statt glänzend wählen, eine Hochglanzfläche zeigt nach einer Woche Gebrauch Fingerabdrücke und Kratzer im Streiflicht
- Für Bereiche, die blank bleiben müssen, Maske oder Zweikomponentenfertigung einplanen, mit dem Hinweis, dass eine Maskengrenze auf dem lackierten Teil als Kante sichtbar bleibt
- Flächen für die Lasermarkierung plan halten und von Wölbungen abrücken, über eine Kurve ändert sich der Fokusabstand und damit auch die Markiertiefe
- Die Konstruktion so führen, dass dort, wo das Logo hin soll, eine tampondruckfähige Fläche entsteht; ein zu grobes Korn hält Druckfarbe nicht sauber
- STEP, IGES oder DXF hochladen; der DFM-Bericht kommt unverbindlich binnen 24 Stunden und behandelt Schräge, Trennebene, Sichtfläche und Lackzugabe
Werkzeuge & Kapazität
| Typ | Lieferzeit | Geeignet für |
|---|---|---|
| Kein Werkzeug (gefräst oder gedruckt) | 5 bis 10 Arbeitstage | 1 bis 50 Stück, Designabsicherung, Vorführmuster und Freigabe des Aussehens |
| Aluminiumwerkzeug mit Finish | 2 bis 3 Wochen | Vorserien von 25 bis 500 Stück, Absicherung der Sichtvorgabe vor dem Schritt zum Stahl |
| Stahlwerkzeug mit Finish | 4 bis 6 Wochen | Serienfertigung, bei der die Oberfläche über Jahre wiederholgenau kommen muss |
| Zweikomponentenwerkzeug | 6 bis 8 Wochen | Teile aus weicher Umspritzung auf hartem Träger sowie Teile mit zwei Farben oder zwei Härten |
Qualitätssicherung
- Aussehen wird bei Normlicht und vereinbarten Blickwinkeln gegen das freigegebene Muster gehalten
- Farbe läuft durchs Spektralphotometer und wird als ΔE gegen das Muster ausgewiesen
- Korntiefe wird am Erstteil mit einem Tastschnittgerät gemessen, nicht nach Augenmaß beurteilt
- Schichtdicke und Haftung gehen durch jede Charge, bei Lackteilen kommt der Gitterschnitt dazu
- Erstmusterbericht mit vollständigen Maßdaten und unterschriebenem Sichtfreigabeblatt
- Laser- und Tampondruckbilder werden an Serienmustern auf Lesbarkeit, Tiefe und Haftung geprüft
- An metallisierten Teilen werden Haftung und Schichtdicke an Wölbungen und Vertiefungen nachgemessen
- Zwischenprüfung bei jedem Aufspannungswechsel und eine Sichtkontrolle jeder Charge vor dem Verpacken
- Eine Abnahme durch SGS, Bureau Veritas oder TÜV ordnen wir auf Wunsch in jede beliebige Phase ein
- Maßbericht, Werkstoffzeugnis und Ursprungszeugnis verlassen mit jedem Los das Haus
Anwendungen
- Unterhaltungselektronik: Gehäuse und Frontblenden
- Außenblenden und Bedienflächen an Hausgeräten
- Innenverkleidung und Griffflächen im Fahrzeug
- Gehäuse und Griffe für Medizingeräte
- Leuchtenkörper und Streuscheiben
- Verpackungen und Kosmetikbehälter
- Wearables und Soft-Touch-Griffe
- Verkaufsdisplays und Ladenbauteile
- Gehäuse für Labortechnik und Messgeräte
Warum FHY Precision wählen
Die Oberfläche wird ins Werkzeug gelegt, das Aussehen wiederholt sich damit von Charge zu Charge statt hinterher korrigiert zu werden
Werkzeug, Spritzguss und Veredelung bei einem Lieferanten: die Teile kommen montagefertig, mit einem Prüfplan und in einer Sendung
Farbe statt Augenmaß: Spektralphotometer und ΔE-Angabe gegen Ihr freigegebenes Muster
Korntiefe am Erstteil mit dem Profilmesser kontrolliert, damit die Struktur der abgenommenen Vorgabe entspricht
Ab einem Stück, gefräst oder gedruckt, lässt sich das Aussehen freigeben, bevor ein Werkzeug bestellt wird
Prüfschritte liegen schriftlich vor; auf Wunsch mit SGS, Bureau Veritas oder TÜV und Zeugnis nach EN 10204 3.1
Die Veredelung läuft im eigenen Werk in China, ohne Handelsstufe darüber
Kapazität vom Ansichtsmuster bis zum Jahresabruf über 100.000 Stück
Häufig gestellte Fragen
1. Was ist eine VDI 3400 Struktur und warum zählt sie am Formteil?
VDI 3400 ist die deutsche Norm für eine genarbte Kunststoffoberfläche. Das Korn entsteht durch Erodieren der Kavität, und wie tief es im Teil ausfällt, hängt an Ätztiefe und Entformungsschräge der Wand, grob gerechnet 0,025 mm je Grad Schräge. Ihre Bedeutung liegt darin, dass das Korn Werkzeugansätze und leichte Fließlinien wegsteckt und einen Grip ergibt, den eine glatte Formhaut nicht liefert. An offen sichtbaren Gehäusen ist es der Regelfall.
2. Wann muss das Finish feststehen, vor oder nach dem Werkzeug?
Vorher, und das ist der wichtigste Punkt bei Sichtteilen überhaupt. Kavitätenfinish und Schräge folgen dem gewünschten Aussehen, eine hochglänzend polierte Fläche braucht also eine andere Schräge als eine genarbte. Wer die Entscheidung nach dem Stahlschnitt ändert, braucht eine neue Kavität und keine neue Einstellung. Steht die Oberfläche noch offen, stellt der kostenlose DFM-Bericht die Wege nebeneinander und benennt die Folgen für Werkzeugkosten und Schrägen.
3. Können Sie einen bestimmten Farbton oder ein Vorlageteil treffen?
Ja. Wir gleichen gegen Ihr physisches Muster oder eine Pantone-Angabe ab, fertigen ein Erstteil zur Freigabe und behalten dieses Muster danach als Maßstab. Gemessen wird mit dem Spektralphotometer, angegeben als ΔE, Zielwert unter 1,5. Lackchargen schwanken mit Kunststofflos und Härtebedingungen, deshalb wiegen Erstteilfreigabe und dokumentierter Maßstab schwerer als der Nennwert einer Farbkarte allein.
4. Worin unterscheiden sich Soft-Touch und matte Struktur?
Die matte Struktur entsteht im Werkzeug, sie ist Teil des Bauteils, ohne Beschichtung und ohne Arbeitsgang. Soft-Touch ist eine aufgetragene Polyurethanschicht mit gummiartigem oder samtigem Griff, den eine geformte Struktur nicht erreicht. Sie dient dem Halten statt dem Schmuck, verlangt einen auf den Kunststoff abgestimmten Primer und bringt 30 bis 80 μm auf, was bei Passflächen konstruktiv einzuplanen ist.
5. Ist Markieren auf Kunststoffteilen möglich?
Ja. Die Lasermarkierung trägt ab oder verfärbt, arbeitet ohne Tinte und bleibt damit kratz- und lichtbeständig; das ist der Weg für Seriennummern, Logos und Rückverfolgbarkeitscodes, zumal auf Soft-Touch-Flächen, wo Druckfarbe nicht bindet. Der Tampondruck bringt Silikonfarbe auf gewölbte oder genarbte Flächen, der Siebdruck punktet auf großen Ebenen. Beide brauchen bei Werkstoffen geringer Oberflächenenergie wie PP und PE eine Vorbehandlung, darauf weist der DFM-Bericht hin.
6. Können Sie Kunststoff nach Metall aussehen lassen?
Ja, über Vakuummetallisierung: eine dünne Grundmetallschicht mit Decklack. Weil der Niederschlag jeder Kontur folgt, funktioniert das auch an Hohlschalen und Vertiefungen, die aus echtem Metall schwer oder teuer zu fertigen wären, der typische Fall bei Blenden und Zierleisten. Für kleine, flache Teile bleibt alternativ das Galvanisieren, das robuster ist, aber ein galvanisiertes Teil auch als solches behandelt sein will.
7. Welche Toleranz bleibt nach der Beschichtung?
Das Teil wird zuerst im Maß geformt und danach beschichtet, und die Schicht trägt auf; ein lackiertes Teil lässt sich deshalb weniger eng halten als ein roh geformtes. Üblich sind ±0,1 mm an der Rohform und ±0,2 bis ±0,3 mm an kritischen Merkmalen nach dem Beschichten, wobei Schichtdicke vorgegeben und überwacht wird. Muss ein Fügemerkmal enger sitzen, gehört es maskiert, also unbeschichtet; wo, das sagt der DFM-Bericht.
8. Fertigen Sie auch ohne Werkzeug Muster?
Ja. Für die Freigabe des Aussehens und für Vorführmuster fräsen wir das Teil aus einem Kunststoffblock oder drucken es in SLS oder SLA und wenden danach dieselbe Struktur, denselben Lack oder dieselbe Markierung an. Das dauert 5 bis 10 Arbeitstage und kostet einen Bruchteil eines Werkzeugs, womit es der vernünftige Weg ist, eine Sichtscheidung zu treffen, bevor Stahl bestellt wird. Einschränkung: gefräste und gedruckte Teile zeigen nicht exakt die später geformte Oberfläche, taugen also für Farbe und Markierung, weniger für das Urteil über die Korntiefe.
9. Wie lange dauert ein fertiges Teil?
Ansichtsmuster aus Fräsen oder Druck inklusive Finish liegen in 5 bis 10 Arbeitstagen vor. Ein Aluminiumwerkzeug mit Finish steht in 2 bis 3 Wochen, das Stahlwerkzeug in 4 bis 6 Wochen. Nachbestellungen auf eigenem Werkzeug laufen bei 1.000 bis 10.000 Stück meist 7 bis 15 Tage, abhängig von der Zahl der Arbeitsgänge und von der Losgröße auf der Lackierstraße.
10. Wie bleiben Fingerabdrücke von Glanzteilen fern?
Der Hauptweg führt über die Handhabung: Handschuhe, Zwischenlagen statt blanker Stapel, und bei kritischer Optik jede Schale einzeln in einer Hülle. Für Ausstellungsteile und Flächen, die häufig berührt werden, hilft ein Klarlack mit Anti-Fingerprint-Effekt dauerhaft. Bei einem Teil, das dauernd durch die Hand geht, wirkt eine von Anfang an matte Struktur mehr als jede Beschichtung, weil das Korn den Abdruck nicht aufnimmt.
11. Was brauchen Sie für ein Angebot über ein Teil mit Finish?
Schicken Sie ein Modell als STEP oder IGES, eine 2D-Zeichnung mit Toleranzen und Hinweisen zur Sichtfläche, die Kunststofftype, die Jahresmenge sowie eine Beschreibung oder ein Muster der gewünschten Oberfläche samt Farbe und Strukturnorm. Existiert ein Vorlageteil, planen wir die Erstteilfreigabe darum herum. Ist die Oberfläche noch offen, stellt der DFM-Bericht die Wege und ihre Folgen auf die Werkzeugkosten nebeneinander; das Angebot kommt an Werktagen innerhalb von 24 Stunden.
12. Wie wissen Sie beim ersten Schuss, dass die Korntiefe stimmt?
Gemessen wird sie am Erstteil mit dem Tastschnittgerät, nicht nach Augenmaß. Die Ätztiefe der Kavität entsteht beim Werkzeugbau, die Übertragung in den Kunststoff hängt aber an Type, Massetemperatur und Wandschräge; deshalb ist nur der gemessene Wert am ersten Schuss ein belastbarer Nachweis. Liegt er außerhalb des vereinbarten Fensters, wird die Erosion nachgezogen statt eine Abweichung hinzunehmen, die sich mit jeder Charge wiederholt.
13. Was treibt die Kosten bei einem Sichtteil?
Drei Posten. Erstens das Werkzeug als einmalige Ausgabe, verteilt auf die Programmmenge. Zweitens die Zykluszeit, bestimmt von der Kühlung des dicksten Wandabschnitts, zu der eine 0,3 bis 0,5 mm starke Weichkomponente noch etwas beiträgt. Drittens das Finish, weil Lack und Soft-Touch Handling- und Härteschritte bringen, die nicht auf der Spritzgießmaschine ablaufen. Genau deshalb lohnt die Kavitätenstudie: Sie zeigt den Stückpreis gegen Kavitätenzahl und Veredelungsweg samt Werkzeugkosten, statt ein billiges Teil zu nennen und später beim Werkzeug zu überraschen.
14. Können Sie Teile veredeln, die Sie nicht geformt haben?
Ja. Strukturabgleich, Lack, Soft-Touch, Laser und Tampondruck tragen wir ebenso auf angelieferte Teile auf wie auf eigene Formteile. Wer ein vorhandenes Werkzeug oder eine bestehende Lieferkette hat, nutzt das als reine Veredelung in Lohn. Dann fragen wir nach Type und Oberflächenzustand, weil Beschichtungssystem und Haftvorbereitung am Kunststoff hängen, und beginnen mit einem Musterlauf zur Bestätigung, bevor die Charge läuft.
15. Wie kommen Klarsichtteile ohne Kratzer durch den Transport?
Nach der Endkontrolle steckt jedes Teil einzeln in einer Hülle, blank gestapelt wird nicht, weil eine einzige Scheuerstelle auf Hochglanz sichtbar bleibt und meist der Grund für eine zurückgewiesene Optikcharge ist. Im Haus gilt dieselbe Regel mit Handschuhen und Zwischenlage. Bei Sendungen über mehrere Umschlagpunkte lohnt eine Kratzschutzfolie oder ein Schutzkleblack, und diese Entscheidung gehört in die Verpackungsplanung statt in die Reklamationsbearbeitung.
16. Lässt sich eine neutrale Prüfung einschalten?
Ja. SGS, Bureau Veritas oder TÜV begleiten die Station, die Sie benennen, vom Materialeingang bis zur Maß- und Sichtkontrolle vor dem Verladen. Sie erhalten einen Bericht von Prüfern, die Sie nicht selbst beauftragt haben, und genau das steht häufig in der Anforderung eines Markeninhabers vor Annahme des ersten Loses eines neuen Lieferanten. Eine RoHS- oder REACH-Erklärung legen wir den Versandpapieren auf Wunsch bei.