Stoffschlüssige Verbindungstechnik von Hybridbauteilen

Die Probekörper aus verzinktem Stahl und Vestamid Terra von Evonik wurden in einem Fertigungsschritt tiefgezogen, hinterspritzt und mit dem Haftvermittler Vestamelt Hylink stoffschlüssig verbunden.

Mit Vestamelt Hylink Hybridbauteile automatisiert herstellen

Üblicherweise werden Metall- und Kunststoffkomponenten von Hybridbauteilen mit Hilfe von kraft- oder formschlüssigen Verbindungselementen, wie Schrauben, Nieten oder Um- und Durchspritzungen miteinander verbunden. Eine belastbare, aber auch schwere Lösung, die zwei Arbeitsstationen erfordert: Die Umformung und Lackierung des Metallteils im Blechverarbeitungsbetrieb und die Verbindung mit dem Spritzgießteil im Kunststoffverarbeitungsbetrieb. Dazwischen ist zusätzlich Zeit und Kosten für den Transport und Reinigung einzuplanen.

Der Haftvermittler Vestamelt Hylink verbindet die beiden Komponenten stoffschlüssig miteinander ohne weitere Verbindungstechnik. Dabei reduziert sich das Gewicht um bis zu 20 Prozent und/oder erhöht sich die Leistungsfähigkeit des Bauteils im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen. Bislang sind auch hier zwei Arbeitsschritte erforderlich: Einerseits Umformen des bereits mit Copolyamid-Haftvermittler beschichteten Metallteils und andererseits Hinterspritzen und gleichzeitiges Verbinden mit der Kunststoffkomponente. Diese beiden Prozesse werden bei dem neuen Verfahren miteinander kombiniert: Umformen, verbinden und Hinterspritzen erfolgen in einem Arbeitsschritt und in einem Werkzeug. Durch Einsparung eines kompletten Fertigungsschrittes entfallen Kosten und Zeitaufwand für Umformen und Transport, die Herstellung kann voll automatisiert werden.

Die Entwicklung des Verfahrens „Herstellung von Strukturbauteilen durch Tiefziehen und Hinterspritzen im Spritzgießwerkzeug“ durch das Institut für Kunststoffverarbeitung (IKV) der RWTH Aachen konnte durch die Verwendung des Haftvermittlers Vestamelt Hylink, der im Spritzgießwerkzeug zwischen Metall und Kunststoff eine stoffschlüssige Verbindung herstellt, erfolgreich abgeschlossen werden. Besonders geeignet sind polare Kunststoffe wie Polyamide oder Polyphthalamide, häufig eingesetzt werden PA6 und PA66. Für verbesserte mechanische Eigenschaften nach Konditionierung bietet Evonik biobasierte Vestamid Terra Polyamide 610 und 1010 sowie für gesteigerte Anforderungen an Temperatur, Chemikalienbeständigkeit und geringe Wasseraufnahme Vestamid HTplus Polyphthalamid-Formmassen. Dadurch wird das Anwendungsfeld – Strukturbauteile und andere Teile in der Automobilindustrie und Elektrotechnik – weiter vergrößert.