Oberflächentechnik bei Urmodellen und deren Anwendung in der Fertigungskette

Lackieren

Lackieren

Eine optimale Beschaffenheit der Oberflächen des Urmodells ist die Grundlage für eine makellose Vervielfältigung im Vakuumguss mit Silikonwerkzeugen. Die Aufbereitung der Urmodelle vor dem Einformen in Silikon erfolgt so, dass sie von ihrer Oberflächenbeschaffenheit her nur schwer von den späteren Serienteilen zu unterscheiden sind. Die Oberflächen werden hausintern aufgesprüht.

Die von uns produzierten Prototypen kommen äußerst nahe an die Anforderungen der späteren Serienteile heran und das in Fertigungszeiten von wenigen Wochen oder Tagen.

Neben den im Anschluss beschriebenen Lackierungsqualitäten Softtouch, Erodierstrukturen und Hochglanz stehen weitere Spezialeffekte, partielle Lackierungen und Metalliclackierung zur Disposition.

Beispiel: Prototyping Oberflächenmöglichkeiten für ein TV Remote Control Modell

Erodierstrukturen

Erodierstrukturen

Erodierstrukturen werden im Prototypenbau durch spezielle Lackiertechniken – zum Teil durch Strukturlacke – ermöglicht. Genau wie in der Serienfertigung halten wir uns dabei an die Referenzoberflächen 21 bis 36 der Richtlinie VDI 3400.
Wir haben Technologien entwickelt, die die Oberflächenstrukturen von Modellen und Vakuumgussteilen optimal simulieren und 1zu1 den späteren Serienoberflächen entsprechen. Basis für das Herstellen eines Modells mit einer Erodierstruktur nach genauer Referenz ist immer ein perfekt gefinishtes Urmodell. Meist ist dies ein Stereolithografieteil, das auf First-Class-Qualität geschliffen (Korngröße 320), spritzgekittet und zuletzt feingeschliffen wurde.

Hochglanzlackieren

Hochglanzlackieren

Ist statt einer Erodierstruktur eine Glanzoberfläche gefordert, wird das Modell hochglanzlackiert und hochglanzpoliert. Erfolgt dies beidseitig, kann das Modell auch für ein transparentes späteres Bauteil dienen. Hochglanz kann auch durch Metallisieren und Beschichten erzeugt werden, wie weiter unten ausgeführt wird.

Transluzente Optiken

Transluzente Optiken

Je nach Bedarf können auch transluzente Optiken erzeugt werden. Dies geschieht mit Vakuumgussteilen aus transparenten, auf Wunsch farbigen Harzen, bei denen beispielsweise die äußeren Oberflächen mit Erodierstruktur und die inneren mit Hochglanz bearbeitet werden.

Sonderoberflächen

Sonderoberflächen

Je nach Anforderung gibt es weitere Möglichkeiten für die Oberflächengestaltung wie z. B: lackiert und glasgeperlt oder sandgestrahlt, rutschfest durch Lackierungen analog Erodierstruktur Referenz 46, 3-D-Effekte (transparenter Werkstoff, allseitig hochglänzend, innen farbig lackiert).

Softtouchlackierung

Softtouchlackierung

Die Softtouchlackierung gibt dem Bauteil eine besondere Haptik, die sich wie eine leichte Gummierung anfühlt. Dabei bringen wir spezielle Lacke in Schichtdicken im Zehntelmillimeterbereich transparent auf ein gefärbtes Modell oder ein durchgefärbtes Vakuumgießteil auf. Dieser Prozess entspricht exakt dem des Serienverfahrens.

Oberflächenfinish auf Lasersinterteilen

Oberflächenfinish auf Lasersinterteilen

Lasersinterteile werden normalerweise aus Polyamiden hergestellt und können daher nur schwer gefinisht werden. Sehr einfach ist es jedoch, die Bauteile in Wunschfarben zu lackieren. Durch die saugende Oberfläche dringt der Lack leicht ins Bauteil ein und durchfärbt es nahezu. Die Kosten dafür sind minimal. Jede Farbgebung ist möglich.

Um die Lasersinterteile mit besseren Oberflächen zu versehen, können sie mit Spritzkitt behandelt und dann farbig lackiert werden. Leichte Oberflächenmängel sind aufgrund des rauen Ausgangsmaterials allerdings möglich.
Die feine Baustufung liefert aber in jedem Fall ansprechende und zugleich kostengünstige Modelle.

Druck und Beschriftung

Beinahe als Exklusivanbieter ermöglichen wir das Bedrucken und Beschriften von Urmodellen und Vakuumgussteilen. Dabei wird die Durchlaufzeit der Fertigung um zwei bis drei Tage verlängert.

Tampondruck

Tampondruck

Hier wird ein Klischee eingefärbt und dann mit einer Rakel die überflüssige Farbe abgezogen, damit nur in den eingeäzten Vertiefungen Farbe bleibt. Der Silikontampon fährt auf das Klischee, nimmt die Farbe aus den Vertiefungen auf und überträgt sie anschließend vom Tampon auf das Teil.

Siebdruck

Siebdruck

Über einen Rahmen werden Siebgewebe aus Chemie-, Naturfasern oder Metalldrähten gespannt. Die Feinheit des Gewebes und die Fadenstärke orientieren sich an der Druckauflösung und an der Viskosität des Lackes. Auf das Siebgewebe wird die Schablonenschicht manuell oder fotomechanisch aufgetragen, dabei bleibt das eigentliche Druckmotiv offen. Durch diese offenen Stellen wird die Farbe auf das Teil gedruckt (man fährt dabei mit einer Gummirakel über das Sieb). Aufgrund des Siebgewebes sind alle Strukturen gerastert. Die Elastizität der Siebe garantiert höchste Passgenauigkeit und damit sehr gute Druckergebnisse.

Laserbeschriftung

Laserbeschriftung

Modelle (Vakuumgussteile etc.) werden im Normalfall mit einer Lackschicht überzogen. Durch das gezielte Lasern des Schriftzuges wird an dieser Stelle der Lack wieder abgetragen und die drunter liegende Oberfläche kommt in ihrer ursprünglichen Farbe zum Vorschein. Als Basis für die Laserbeschriftung benötigen wir einen PDF-Datensatz des Schriftzuges und eine Bilddarstellung mit exakten Maßen der Schrift und Platzierung auf dem Bauteil. Diese Methode ist auch an 3-D-Bauteilen möglich (z. B. auf gekrümmten Oberflächen).

Economy Class Oberfläche: ein rohes Stereolithographie-Teil, entnommen aus der Maschine ohne Überschleifen der Oberfläche. Die Baustufen sind am Bauteil sichtbar.

Finishing-Prozess: das Bauteil Economy wurde durch Schleifen bis zum 320er Korn auf First Class verfeinert (rechts), zusätzlich mit Spritzkitt und Feinschliff behandelt (Mitte) und dann nochmals Top lackiert (links). Optimale Basis für perfekte, seriennahe Oberflächen, wie sie durch weitere Lackierprozesse realisiert werden.

Transluszente Optik: hier z.B. infrarot-durchlässig.
Metallisierte Oberfläche in Chromfarbe
Lasersinterteil, rot lackiert
Lasersinterteil, partiell unterschiedlich lackiert