Transferformen: Definition, Verfahren und Anwendungen

„Durch Transferformen werden komplexe Komponenten mit Präzision und Konsistenz hergestellt. Es ermöglicht eine effiziente Einkapselung von Einsätzen und produziert robuste Teile mit höchster Maßgenauigkeit und Materialintegrität.“ 

Beim Formen wird das Material durch Druck oder Einspritzen in eine Form mit vorgegebener Geometrie geformt. Normalerweise gibt es zwei Arten von Formtechniken: Spritzguss und Kompressionsguss. Was ist Spritzguss? Eine geschmolzene Form von Material wird unter hohem Druck in die Hohlräume der Form eingespritzt. Formpressen beinhaltet das Erhitzen und Komprimieren der Matrize, nachdem das Material in die Matrizenhöhle eingebracht wurde. Dabei sind diese beiden Methoden für unterschiedliche Material- und Anwendungsanforderungen geeignet. Allerdings Transfermodifikation ist eine spezielle Formstrategie, die die Möglichkeiten des Kompressions- und Spritzgusses kombiniert.

Darüber hinaus werden in diesem Artikel das Konzept und der Prozess des Transferformens ausführlich erläutert.

Was ist Transferformen?

Transferformen ist eine Fertigungstechnik zum Formen von Komponenten der gewünschten Form und Größe, indem vorgewärmtes geschmolzenes Gussmaterial durch Angüsse in die geschlossene Form übertragen wird. Es kombiniert die Eigenschaften von Spritzguss und Kompressionsformen. Die Formmasse wird in einen Topf gegeben, in dem der Heizvorgang abgeschlossen ist, und durch Kompression durch den Kolben in die Form eingeführt. Die geformte Komponente wird dann mithilfe eines Auswerferstifts ausgeworfen. Bei diesem Verfahren wird eine hohle Form verwendet, deren Innenfläche die Form der gewünschten Komponente definiert. Im Gegensatz zum Spritzguss verwendet das Transferformen einen Kolben oder vertikale Angusskanäle, um die Formmasse auszustoßen, und verwendet Hitze und Druck statt nur Druck wie beim Kompressionsformen.

• Hohe Präzision und Maßhaltigkeit über alle Chargen hinweg
• Einsatzformungsmöglichkeiten
• Geringe Blitz- und Schönheitsfehler  
• Vielfältige Materialoptionen und Gestaltungsfreiheit

Das Transfer-Molding-Setup

Dabei handelt es sich um einen Prozess zum Formen von Komponenten in einer geschlossenen Form aus einem duroplastischen Material, bei dem Kompressions- und Spritzgussideen kombiniert werden. Das Transferform-Setup besteht aus den folgenden Komponenten:

• Kolben: Er dient dazu, die geschmolzene Ladung in die Form zu drücken.
• Transferkammer/ Topf: Es hält die Ladung, bis sie bis zum Schmelzen oder Halbschmelzen erhitzt wird.
• Anguss: Es handelt sich dabei um einen Durchgang, der den Eintritt der geschmolzenen Ladung in die Form ermöglicht.
• Form Hohlraum: Es handelt sich dabei um ein Hohlteil, das die geschmolzene Ladung aufnimmt und die gewünschte Form des Bauteils vorgibt.
• Heizungen: Erhitzen Sie die Ladungen, bis sie geschmolzen oder halbgeschmolzen sind.
• Auswerferstift: Es handelt sich dabei um ein Auswerfersystem, das die entstandene Form aus der Formhöhle drückt.

Transferform-Einrichtung

Zunächst wird das Formfutter vorbereitet, indem die gewählte Verbindung in Pulver, Granulat oder Pellets umgewandelt und die Verbindung auf eine bestimmte Temperatur erhitzt wird. Dann gelangt die Formmasse in den Transfertopf, wobei der Kolben das Futter durch die Düsen in die Formhöhle drückt. Hitze und Druck werden kontinuierlich angewendet, um das übertragene Harz auszuhärten, und die Formmasse wird gezwungen, durch die Hohlräume zu fließen, um die Form zu füllen. Unter kontinuierlicher Hitze und Druck durchläuft das Material eine chemische Umwandlung, um die Form der Hohlräume anzunehmen. Der Kolben wird dann angehoben, um den Druck abzulassen und die beiden Formhälften zu öffnen. Schließlich werden Auswerferstifte verwendet, um die fertige Form aus dem Aufbau auszuwerfen.  

Die Oberflächengüte von Formteilen kann bis zu 0.8 μm Ra betragen, wenn die Hohlraumwände glatt sind und während des Prozesses die richtige Temperatur und der richtige Druck verwendet werden. Manchmal ist jedoch eine Nachbearbeitung der Teile, wie Polieren oder Kugelstrahlen, erforderlich, um die gewünschten Spezifikationen zu erfüllen.

Transferformmaterial: Welche Materialien können im Transferformverfahren hergestellt werden?

Diese Formtechnik beschäftigt sich hauptsächlich mit duroplastischen Kunststoffen, Gummi und einigen Verbundwerkstoffen. Beispielsweise werden PTFE-Duroplaste wie Teflon mit einer Transferkammer geformt und sterben aufgrund der Herausforderungen in Teflon-Spritzguss.

Die üblichen Beispiele für Harztransferformen sind wie folgt:

• Epoxidharze
• Phenolharze
• Silikonverbindungen 
• Polyesterharze
• Polyurethan
• Polyimid
• Polyetheretherketon
• Fluorpolymere

Wir können sehen, dass Transferformharze sich von Spritzgussmaterial, da sich diese Methode hauptsächlich auf Duroplaste konzentriert. Für Thermoplaste eignet sich dagegen das Spritzgießen am besten. 

Darüber hinaus sollte die Materialauswahl für Transferformprojekte auf den Eigenschaftsanforderungen und der Endverwendung des entworfenen Teils oder Produkts basieren. Beispielsweise sind Epoxidharze ausgezeichnete chemische und elektrische Isolatoren und bieten eine hohe mechanische Festigkeit. Ebenso Polyurethan ist flexibel und bietet eine hohe Schlag- und Abriebfestigkeit.

Beispiele für Resin Transfer Molding Produkte

Harztransferformung ist eine Fertigungstechnik mit einer Vielzahl von Anwendungen in verschiedenen Branchen. Die Fähigkeit, komplexe Komponenten von hoher Qualität herzustellen, ist ein großer Vorteil bei der Verwendung dieser Art von Formverfahren. Einige der Branchen, in denen Transferformung zusammen mit Harztransferformungsprodukten weit verbreitet ist, sind die folgenden:

• Automobilkomponenten: Das Unternehmen stellt äußerst langlebige und maßgenaue Produkte her, darunter Dichtungen, O-Ringe, Schwingungsisolatoren und Motorkomponenten.
• Luft- und Raumfahrt: Mittels Transferformen werden elektrische Verbindungselemente und Isolatoren für Flugzeuge hergestellt und Verbundwerkstoffe für deren Innenausstattung produziert.
• Elektrische Bauteile: Es wird zur Herstellung elektrischer Komponenten wie Steckverbindern, Buchsen, Schaltern, Leiterplatten und Isolatoren sowie zur Kapselung von Halbleiter- und integrierten Schaltkreisen verwendet.
• Medizinische Geräte: Die Transferformtechnik wird bei der Herstellung medizinischer Geräte angewendet, unter anderem für die Herstellung medizinischer Einwegkomponenten wie Spritzen und Katheter sowie Griffe und Gehäuse chirurgischer Instrumente.

Neben den oben genannten Verwendungszwecken wird das Harztransferformen häufig zur Herstellung von Gummiprodukten wie Unterlegscheiben und O-Ringen sowie anderen Waren eingesetzt, einschließlich Griffen, Knöpfen und Tasten für Haushaltsgeräte, Spielzeug, Tastaturen und verschiedenen Haushalts- und Küchengeschirrkomponenten.  

Transferformen vs. Spritzguss

Der Hauptunterschied zwischen Transfer- und Spritzguss besteht in ihrem Zuführmechanismus. Beim Spritzguss wird das Material in einen beheizten Zylinder geleitet, der es schmilzt. Am Ende ist die Düse angeschlossen, die das flüssige Material in den Formhohlraum spritzt. Beim Transferguss hingegen wird ein vordosiertes Material in eine Kammer gegeben, erhitzt und dann durch einen Kolben in den Formhohlraum gepresst. 

Tabelle: Transfer- vs. Spritzguss 

Ein Vorteil ist, dass das Transferformen einige mögliche Spritzgussfehler wie Grate, Lufteinschlüsse, Einfallstellen und ungleichmäßige Füllung. Darüber hinaus ist es auch einfach, die sekundären Materialteile einzufügen, um mit dem Harztransferformen ein einzelnes Teil zu bilden.  

Transferformen vs. Kompressionsformen

Beim Formpressen wird das Material direkt in eine vorgewärmte, offene Formhöhle eingebracht. Anschließend wendet der Kolbenmechanismus Hitze und Druck an, um das Teil zu formen und auszuhärten. Diese Formmethode eignet sich für große Teile mit einfacher Geometrie. Sie ist jedoch langsamer und kann mehr Grate erzeugen als das Spritzpressen. Im Vergleich zum Spritzpressen ist das Formpressen für große, einfache Teile einfacher und wirtschaftlicher. Es fehlt jedoch die Präzision des Spritzpressens. Daher sind Harzspritzpressprodukte tendenziell strukturell intakter als Produkte aus dem Spritzpressen.

Tabelle: Transfer- vs. Kompressionsformung 

Verwandt: Formpressen vs. Spritzgießen

Summieren

Transferformteile werden hergestellt, indem das vorgemessene Material erhitzt und unter Druck in die Formhohlräume gepresst wird. Dieses Verfahren sorgt für eine hervorragende Oberflächenbeschaffenheit, Dimensionsstabilität und minimale Gratbildung. Die kombinierten Vorteile von Spritzguss und Kompressionsformung machen das Transferformen ideal zum Einkapseln von Komponenten wie elektronischen Schaltkreisen und Steckverbindern. Das Spritzguss Gründe hierfür sind die Präzision und Konsistenz des Prozesses, die Einlegeformfunktionen, die gleichmäßige Kapselung und andere ähnliche Fähigkeiten. 

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Häufig gestellte Fragen

Wie funktioniert Transfermolding?

 Beim Transferformen werden die fertigen Teile durch Erhitzen des Duroplasten und anschließendes Überführen in eine Form unter Druck hergestellt. Dieses Verfahren wird typischerweise für Verkapselungsanwendungen verwendet.

Wie haltbar sind Spritzpressprodukte? Lebensdauer in Jahren?

Sie sind äußerst langlebig und halten normalerweise 10 bis 20 Jahre. Die Lebensdauer hängt jedoch von den verwendeten Materialien und der Anwendungsumgebung ab.

Können Sie hitzebeständige Formteile übertragen? 

Ja, Durch Transferformen können unter Verwendung geeigneter Hochtemperaturmaterialien wie Teflonharzen hitzebeständige Teile hergestellt werden.

Was sind Transferformmaterialien? 

Beispiele für Materialien sind Epoxidharze, Phenolharze und Silikonverbindungen.