LSR-Dichtungsteil für die Automobilindustrie, Edelstahl-beschichtetes LSR
MERKMALE
Harte Infrastruktur: Die Grundlage des Kundenvertrauens
3.1 Fortschrittliche Werkzeugherstellungsanlagen
Ansix Tech verfügt über eine hochmoderne Werkzeugfertigung mit 5-Achs-Hochgeschwindigkeits-Bearbeitungszentren (HSM), die komplexe Konturen mit einer Präzision von bis zu 0,002 mm bearbeiten können. Die 5-Achs-HSM ermöglichen die simultane Fünfseitenbearbeitung ohne Umpositionierung – dadurch werden Fehlausrichtungen der Trennlinie vermieden, die Rüstzeiten um bis zu 70 % reduziert und direkt glattere Dichtflächen mit minimalem Nachgussgrat erzielt. Für unsere Kunden bedeutet dies: keine Nachbearbeitung des Gussgrats, geringere manuelle Arbeitskosten und gleichbleibende Dichtleistung über Millionen von Produktionszyklen.
Die Anlage verfügt außerdem über eine Drahterosionsanlage (Electrical Discharge Machining) zur Herstellung feinster Mikrobohrungen und schmaler Schlitze bis zu 0,03 mm. Lokalisierte Kühlkanäle minimieren das Risiko von Wandverformungen während der Produktion. Für Kunden bedeutet dies mehr Gestaltungsfreiheit – komplexe Dichtungsgeometrien, die Wettbewerber nicht realisieren können, werden zur Routine.
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Schimmelbeschreibung
Produktmaterialien:
LSR Silikon
Weichgummi: Silikon
Formmaterial:
S136ESR
Anzahl der Hohlräume:
8
Klebstoffzuführungsmethode:
Schnellläufer
Kühlmethode:
Wasserkühlung
Formgebungszyklus
22,5 Sekunden
- Der Formenherstellungsprozess und die Produktmaterialauswahl
Die komplette Werkzeugbearbeitungs- und Prüfausrüstung umfasst Präzisionskoordinatenmessgeräte (KMM), optische Messsysteme und Profilprojektoren zur vollständigen Dimensionsprüfung vor der Werkzeugauslieferung.
Kundennutzen: Jede gelieferte Form wird einer vollständigen Maßprüfung unterzogen. Kritische Maße erreichen einen CPK-Wert von ≥ 1,33, bevor die Produktion beginnt – Ihre Produktionslinie startet also mit garantierter Leistungsfähigkeit und nicht mit Schätzungen.
3.2 Flotte von Spritzgießmaschinen
Ansix Tech betreibt einen umfassenden Maschinenpark für Spritzgießmaschinen mit Schließkräften von 30 bis 4000 Tonnen. Damit lassen sich Produkte von kleinsten Präzisionsdichtungen (unter 10 mm) bis hin zu großformatigen Dichtungseinheiten (über 1000 mm) fertigen. Dank dieses breiten Leistungsspektrums erhalten Kunden eine Komplettlösung aus einer Hand – egal ob es sich um eine winzige 8-fach-Präzisionsdichtungsform oder eine großformatige 2+2-fach-Mehrkomponenten-Baugruppe handelt.
Alle Maschinen sind mit vollelektrischen Servoantrieben ausgestattet und erreichen eine stabile Spritzgießgenauigkeit von ±0,1 %. Das Ergebnis für unsere Kunden: Jeder einzelne Schuss entspricht dem vorherigen – Charge für Charge, Schicht für Schicht, über Millionen von Zyklen hinweg. Wenn Sie Teile von Ansix Tech erhalten, ist Konsistenz garantiert: keine Maßabweichungen, keine unerwarteten Schwankungen, keine kostspieligen Nachprüfungen.
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Prüf- und Messtechnikgeräte
Die Qualitätssicherung beginnt vor Produktionsbeginn und setzt sich während des gesamten Fertigungsprozesses fort. Ansix Tech gewährleistet:
Hexagon CMM-Systeme zur vollständigen 3D-Dimensionsprüfung von Formen und Teilen
Optische Inspektionsgeräte zur Hochgeschwindigkeits-Dimensionsprüfung
Hohlraumdrucküberwachungssysteme zur Echtzeit-Prozesssteuerung
Software zur Formfüllanalyse für die vorausschauende Prozessoptimierung
Jede Form wird vor Produktionsbeginn einer umfassenden Maßprüfung unterzogen. Für unsere Kunden bedeutet dies, dass es zu Produktionsbeginn keine unerwarteten Maßabweichungen gibt – das aus der Form kommende Teil entspricht exakt der Konstruktionsvorgabe.
4. Auswahl und Zertifizierung von Rohstoffen
Die Auswahl von LSR-Materialien ist für Dichtungsanwendungen im Automobilbereich von entscheidender Bedeutung. Ansix Tech arbeitet ausschließlich mit zertifizierten Materiallieferanten zusammen, um die Einhaltung der OEM-Spezifikationen zu gewährleisten.
4.1 LSR-Werkstoffsorten und -Eigenschaften
Die Leistungsanforderungen von Dichtungsanwendungen im Automobilbereich erfordern spezielle LSR-Formulierungen. Ansix Tech unterhält eine umfassende Materialbibliothek, die Folgendes umfasst:
Standard-LSR-Klassen:
Allzweck-LSR: Härtebereich 20–80 Shore A, geeignet für Standarddichtungen und Abdichtungsanwendungen, bei denen moderate Temperatur- und Chemikalienbeständigkeit erforderlich ist.
Hochleistungsklassen:
Hochreißfestes LSR: Für Dichtungsanwendungen, die wiederholter mechanischer Belastung und Abrieb ausgesetzt sind.
Öl- und kraftstoffbeständiges LSR (F-LSR/FSR): Speziell für Motorräume und Dichtungskomponenten von Kraftstoffsystemen entwickelt, bietet es eine hervorragende Beständigkeit gegenüber Kfz-Flüssigkeiten und Kohlenwasserstoffen.
Spezialisierungsgrade:
Flammhemmendes LSR (UL94 V-0-zertifiziert): Für elektrische und elektronische Dichtungsanwendungen, die Brandschutzbestimmungen erfordern.
Medizinische/Lebensmitteltaugliche LSR: Für Abdichtungsanwendungen im Fahrzeuginnenraum mit strengen regulatorischen Anforderungen
4.2 Materialzertifizierung und Rückverfolgbarkeit
Zur Chargenprüfung führt Ansix Tech für jede eingehende Materialcharge Schmelzflussindex- (MFI-) und Feuchtigkeitsgehaltsanalysen durch. Die Materialien werden einer RoHS-Prüfung mittels Röntgenfluoreszenzspektrometrie (RFA) unterzogen, um die Einhaltung der Grenzwerte für fünf eingeschränkte Elemente (Cd, Pb, Hg, Br, Cr) zu überprüfen und somit die vollständige Konformität mit den Umweltauflagen sicherzustellen.
4.3 Werkstoffe für Edelstahleinsätze
Die für das LSR-Umspritzen verwendeten Edelstahleinsätze werden mit präzisen Maßtoleranzen (±0,02 mm) bezogen, um eine nahtlose Kompatibilität mit dem LSR-Spritzgießverfahren zu gewährleisten. Die Oberflächenvorbereitung der Einsätze – einschließlich der Oberflächenaufrauung (Ra 1,6–6,3 μm) zur Verbesserung der mechanischen Haftung und chemischen Bindung – erfolgt vor dem LSR-Spritzgießen.
5. DFM (Design for Manufacturability) und Moldflow-Analyse
5.1 Frühphasen-Einbindung der Entwicklungsabteilung
Ansix Tech zeichnet sich durch die vorvertragliche DFM-Beteiligung aus. Bevor ein Kaufauftrag erteilt wird, erstellt Ansix Tech einen umfassenden Machbarkeitsbericht (DFM), der Folgendes bewertet:
Empfehlungen zum Entformungswinkel für optimales Entformen
Wandstärkenoptimierung für gleichmäßige Füllung und Aushärtung
Positionierung des Angusses und Auslegung des Verteilersystems für eine gleichmäßige Hohlraumfüllung
Platzierung der Auswurfstiftmarkierung und zulässige Positionszonen
Thermische Managementstrategien für eine gleichmäßige Aushärtung des gesamten Formteils
Kundennutzen: Durch diese frühzeitige Einbindung wird verhindert, dass Kunden zu spät feststellen, dass ihr Bauteildesign nicht erfolgreich gefertigt werden kann. Kostspielige Neukonstruktionen, Werkzeugmodifikationen und Produktionsverzögerungen zu Projektbeginn, wenn Änderungen am teuersten sind, werden vermieden.
5.2 Moldflow-Analyse (MFA)
Ansix Tech nutzt fortschrittliche Software zur Simulation des Formfüllprozesses, um prädiktive Analysen durchzuführen und potenzielle Defekte vor Beginn der Formherstellung zu identifizieren und zu beseitigen:
Vorabidentifizierung von Mängeln:
Vorhersage der Schweißnahtposition: Hier treffen Fließfronten aufeinander und bilden potenzielle Schwachstellen. Ansix Tech positioniert Schweißnähte in unkritischen Dichtungszonen oder eliminiert sie vollständig durch optimierte Angussplatzierung.
Identifizierung von Lufteinschlüssen: Eingeschlossenes Gas verhindert die vollständige Füllung und führt so zu Hohlräumen und unvollständigen Abdichtungen. Basierend auf Simulationsergebnissen wird die strategische Platzierung der Entlüftungsöffnungen in die Form integriert.
Vorhersage von Einfallstellen: Hierbei entstehen durch ungleichmäßige Kühlung an dicken Wandstärken Oberflächenvertiefungen. Die Formgeometrie und die Kühlkanalgestaltung werden entsprechend angepasst.
Temperaturverteilungskartierung: Identifizierung ungleichmäßiger Erwärmung im Formhohlraum, die zu ungleichmäßiger Aushärtung und Maßabweichungen führt.
Kundennutzen: Probleme, deren Lösung wochenlanges Ausprobieren in der Produktion erfordern würde, werden praktisch gelöst, noch bevor ein einziges Stück Stahl geschnitten wird. Für unsere Kunden bedeutet dies eine kürzere Markteinführungszeit, geringere Kosten für Werkzeugnachbearbeitung und keine unerwarteten Überraschungen am Produktionstag.
5.3 Design für Positionierung und Befestigung von Einsätzen
Bei Edelstahleinsätzen stellt die Formfüllanalyse sicher, dass die Hochdruck-LSR-Spritzgießtechnik (20–50 MPa bei 5–10 mm/s Einspritzgeschwindigkeit) die Einsätze nicht aus ihrer vorgesehenen Position verschiebt. Die Formkonstruktion verfügt über präzise Haltevorrichtungen – darunter mechanische Verriegelungen und eine optimierte Anguss-/Gießkanalplatzierung –, die den Einspritzkräften entgegenwirken und so die Positionsstabilität der Einsätze während des gesamten Füll- und Aushärtungszyklus gewährleisten.
6. Formenkonstruktion und Fertigungsprozess
6.1 Prioritäten bei der Werkzeugkonstruktion für die Serienfertigung
Ansix Tech entwickelt jede Form mit drei Zielen: Gratfreiheit, minimaler Wartungsaufwand und maximale Betriebszeit. Der Formentwicklungsprozess berücksichtigt Folgendes:
Trennliniengestaltung: Die Trennlinien der Form werden von vornherein so konstruiert, dass die Gratbildung minimiert wird; eine Korrektur erfolgt nicht erst nach Produktionsbeginn. Bei LSR-Anwendungen wird die Gratbildung primär durch die Präzision der Trennlinie, die Konstanz der Schließkraft und die Oberflächenqualität der Form beeinflusst.
Anguss- und Formsysteme: Es stehen sowohl Kalt- als auch Heißkanalsysteme zur Verfügung, deren Auswahl sich nach Produktionsvolumen und Teilequalität richtet. Heißkanalsysteme reduzieren Materialverschwendung und Zykluszeiten, während Kaltkanalsysteme geringere Anfangsinvestitionen ermöglichen.
Entlüftungssysteme: Durch die strategische Platzierung der Entlüftungsöffnungen wird eingeschlossene Luft aus den Formhohlräumen abgeführt, wodurch Hohlräume vermieden und eine vollständige LSR-Füllung komplexer Geometrien sichergestellt wird.
6.2 Formmaterialien und Lebensdauer
Die Wahl der Werkzeugmaterialien bestimmt unmittelbar die Werkzeugstandzeit und die langfristige Wirtschaftlichkeit der Produktion. Ansix Tech setzt daher auf eine strategische Auswahl der Werkzeugmaterialien, die auf den jeweiligen Anwendungsanforderungen basiert.
Formbasismaterialien:
P20 (1.2738): Kostengünstiger, vorgehärteter Stahl (30–36 HRC), geeignet für Prototypenbau und Kleinserienfertigung (
Hohlraum- und Kernmaterialien (Großserienfertigung):
H13 (1.2344): Warmarbeitsstahl, gehärtet auf 46–52 HRC, bietet hervorragende Hochtemperatur- und Verschleißfestigkeit. Ein Kunde, der Automobilbauteile mit glasfaserverstärktem Material herstellt, stellte fest, dass H13-Werkzeughohlräume die Werkzeugstandzeit auf über 800.000 Schüsse verlängerten, verglichen mit 200.000 Schüssen bei P20-Werkzeugen.
S136 (1.2083): Edelstahl-Werkzeugstahl mit extrem hoher Korrosionsbeständigkeit (48–52 HRC), der sich auf Hochglanz polieren lässt. Für eine medizinische Form aus S136, die im 24/7-Betrieb eingesetzt wird, betrugen die Anschaffungskosten 45.000 bei einer Lebensdauer von ≥ 500.000 Zyklen, was zu Stückkosten von 0,09** führt – positiver ROI nach 125.000 Einheiten.
2344: Entspricht H13 und bietet ausgezeichnete Hochtemperatur- und Verschleißbeständigkeit.
8407: Hochwertiger Warmarbeitsstahl für anspruchsvollste Anwendungen in der Serienfertigung
SKD11/SKD61: Hochharte Werkzeugstähle für Kalt- und Warmarbeit mit außergewöhnlicher Verschleißfestigkeit
DC53: Verbesserter Kaltarbeitsstahl mit überlegener Zähigkeit im Vergleich zu SKD11
M340: Korrosionsbeständiger Formstahl für Anwendungen in der Medizintechnik und mit aggressiven Materialien
4Cr13 / 9Cr18: Martensitische Edelstähle mit guter Korrosionsbeständigkeit und Härte.
NAK80: Vorgehärteter Stahl, der ohne Nachbehandlung spiegelglatte Oberflächen erzielt und die Stückkosten bei Hochglanzanwendungen um 12–18 % senkt.
Garantierte Lebensdauer:
Für glasfaserverstärkte LSR-Werkstoffe: Mindestens 500.000 Formzyklen garantiert
Für Standard-LSR-Materialien: Mindestens 1.000.000+ Formzyklen garantiert
Ansix Tech liefert vollständige Materialzertifizierungsberichte und Wärmebehandlungskurven für jede gelieferte Form und gewährleistet so die vollständige Rückverfolgbarkeit und die Einhaltung der OEM-Qualitätsstandards.
6.3 Auslegung des Kühlsystems für das Wärmemanagement
Das Kühlsystem (Wasserkanäle, Verteiler und Temperaturregelung) ist der unbesungene Held des Spritzgießens in großen Stückzahlen. Ungleichmäßige Kühlung verursacht:
Verzug und Dimensionsverzerrung bei Fertigteilen
Verlängerte Zykluszeiten für die vollständige Ausheilung
Unterschiedliche Schrumpfung an verschiedenen Stellen im Hohlraum
Vorzeitiger Formenausfall durch thermische Ermüdung
Ansix Tech entwickelt Kühlsysteme mit zonierter Temperaturregelung, die sicherstellen, dass die Temperaturdifferenzen zwischen Kern und Kavität über die gesamte Formoberfläche innerhalb von ±2 °C gehalten werden. Diese thermische Gleichmäßigkeit reduziert den Verzug der Teile deutlich und gewährleistet ein gleichmäßiges Schrumpfungsverhalten über Millionen von Zyklen.
Kundennutzen: Engere Toleranzen, kürzere Zykluszeiten, längere Werkzeugstandzeit – all das dank intelligenterer Kühlkonstruktion. Für unsere Kunden bedeutet das niedrigere Stückkosten und höhere Produktionsausbeuten.
6.4 Auslegung des Auswurfsystems
Das Auswerfersystem – bestehend aus Auswerferstiften, Hülsen und Rückführmechanismen – ist auf hohe Zuverlässigkeit bei vielen Ausstoßzyklen ausgelegt. Ansix Tech liefert mit jeder Form komplette Ersatzteilsets (Auswerferstifte, Kerneinsätze, Verschleißplatten) mit, sodass Kunden routinemäßige Wartungsarbeiten durchführen können, ohne auf Ersatzteile warten zu müssen.
7. Fertigungsprozessablauf: Vom Edelstahleinsatz zum fertigen Dichtungsteil
Der gesamte Fertigungsablauf für die Herstellung von LSR-Dichtungsteilen aus Edelstahl mit Beschichtung für die Automobilindustrie folgt einem strukturierten, qualitätskontrollierten Prozess:
7.1 Vorbereitung der Edelstahl-Einsätze
Reinigung und Entfettung: Edelstahleinsätze werden bei 60–80 °C für 10–20 Minuten einer Ultraschallreinigung unterzogen. Dabei werden neutrale Reinigungsmittel oder alkalische Entfetter verwendet, um Schneidöle, Rostschutzöle und Verunreinigungen zu entfernen, die die Haftung von LSR beeinträchtigen könnten.
Oberflächenaufrauung: Durch Sandstrahlen mit 80–120 Mesh Aluminiumoxid-Schleifpartikeln bei einem Druck von 0,3–0,5 MPa wird eine gleichmäßige raue Oberfläche mit einem Ra-Wert zwischen 1,6 und 6,3 μm erzeugt, wodurch die mechanische Haftung durch physikalische Verzahnung verbessert wird.
Grundierung (optional): Für Anwendungen, die eine maximale Haftfestigkeit erfordern, werden chemische Grundierungen auf die Metalloberflächen aufgetragen, um die Bildung einer Si-O-Me-Bindung zwischen dem LSR und dem Edelstahl zu fördern.
Vorwärmen der Einsätze: Die Edelstahleinsätze werden vor der LSR-Injektion auf 80–100 °C vorgewärmt, um eine schnelle Aushärtung zu gewährleisten und Schwindungsspannungen beim Abkühlen zu reduzieren.
7.2 LSR-Materialvorbereitung
Zweikomponenten-LSR (Komponente A: Basispolymer + Katalysator; Komponente B: Basispolymer + Vernetzungsmittel) wird in einem präzisen Verhältnis – üblicherweise 1:1 oder 10:1 – mit einer Fehlertoleranz von ≤ 0,5 % dosiert, um eine vollständige Vulkanisation und gleichbleibende Härte zu gewährleisten. Das Mischgut wird 5–15 Minuten lang unter -0,095 MPa vakuumentgast, um beim Mischen entstandene Luftblasen zu entfernen, Lunker zu vermeiden und eine vollständige Formfüllung sicherzustellen.
7.3 LSR-Injektion und Aushärtung
Die vorgeheizten Edelstahleinsätze werden präzise in den Formhohlraum eingesetzt. LSR wird mit niedrigem Druck (20–50 MPa) und mäßiger Geschwindigkeit (5–10 mm/s) in die auf 160–200 °C erhitzte Form eingespritzt, wo die chemische Vernetzung (Vulkanisation) sofort einsetzt. Die hohe Fließfähigkeit von LSR (5.000–20.000 mPa·s) ermöglicht das Füllen kleinster Geometrien – bis hin zu 0,1 mm breiten Spalten zwischen Edelstahl und Formoberfläche.
Die Aushärtung erfolgt innerhalb der Form unter Hitze und Druck, wobei ein optimierter Haltedruck und eine optimierte Aushärtungszeit eine vollständige Vernetzung und Dimensionsstabilität vor dem Entformen gewährleisten.
7.4 Entformen und Nachbearbeitung
Die fertigen, umspritzten Teile werden mit minimalem oder gar keinem Grat aus der Form entnommen. Falls Grat vorhanden ist, wird dieser durch präzises Entgraten entfernt. Die Teile werden einer 100%igen Sichtprüfung und Maßkontrolle unterzogen.
8. Integration intelligenter Fertigungsprozesse und Effizienzsteigerung
8.1 MES-vernetzte Produktion
Ansix Tech hat die Integration des Manufacturing Execution Systems (MES) in alle Spritzgießmaschinen und zugehörigen Anlagen vollständig implementiert. Alle Produktionsmaschinen sind vernetzt, um eine zentrale, intelligente Verwaltung und Steuerung der Spritzgießanlagen im gesamten Werk zu ermöglichen.
Wichtigste MES-Funktionen:
Echtzeit-Erfassung von Verarbeitungs- und Betriebsdaten von jeder Maschine
Zentralisierte Parameterverwaltung mit Zugriffskontrollen auf Ingenieursebene
Automatisierte Produktionsberichterstattung für Einstellungen, Alarmprotokolle und Betriebsprotokolle
Datenvernetzung und Cloud-basierte Dienste für die Fernüberwachung
Kundennutzen: Bei einer Serienfertigung von einer Million Schuss müssen Sie mit absoluter Sicherheit wissen, dass jeder einzelne Schuss dem qualifizierten Erstmuster entspricht. Die MES-basierte Produktion gewährleistet diese Sicherheit durch vollständige Rückverfolgbarkeit und Parameterkontrolle.
8.2 Geschlossene Prozesssteuerung
Moderne, geschlossene Prozessleitsysteme erfassen Verarbeitungs- und Betriebsdaten von Werkzeug und Verarbeitungsanlagen, um einen Gesamtüberblick über den Prozess zu ermöglichen. Sensoren an strategischen Positionen am Werkzeug liefern Echtzeitinformationen zu Kavitätsdruck, Temperatur und Fülleigenschaften. Diese Daten werden nahezu in Echtzeit verarbeitet, und Korrekturen der Verarbeitungsparameter werden automatisch an die Spritzgießanlage übertragen und in den nachfolgenden Zyklen implementiert.
Bei LSR-Anwendungen ist die Überwachung des Kavitätsdrucks besonders wichtig – sie gewährleistet, dass das Füllen und Aushärten innerhalb validierter Prozessfenster erfolgt, und erkennt oder korrigiert automatisch etwaige Abweichungen, bevor fehlerhafte Teile entstehen.
8.3 Automatisierung und Arbeitseffizienz
Das LSR-Spritzgießen ist im Vergleich zu herkömmlichen Gummiformverfahren hochgradig automatisiert. Das zweikomponentige LSR-Materialsystem wird in versiegelten Kartuschen geliefert, wodurch die manuelle Materialhandhabung entfällt. Der Spritzgießprozess wird vollständig von speicherprogrammierbaren Maschinensteuerungen gesteuert, wobei automatisierte Entformungs-, Teileentnahme- und Einlegesysteme in die Produktionszelle integriert sind.
Kundennutzen: *Die Lohnkosten stellen einen erheblichen Teil der Fertigungskosten dar. Die vollautomatisierte LSR-Produktion reduziert die direkten Lohnkosten im Vergleich zu Kompressionsformverfahren um über 60 % und bietet den zusätzlichen Vorteil, dass bedienerbedingte Schwankungen der Produktionsqualität eliminiert werden.*
8.4 Zykluszeitoptimierung
LSR bietet deutlich kürzere Zykluszeiten als hochkonsistenter Gummi (HCR). In einer vergleichenden Fallstudie für eine große periphere Automobildichtung erreichte LSR eine Zykluszeit von 5 Minuten gegenüber 15 Minuten bei HCR – eine Reduzierung der Zykluszeit um 200 %. Für Kunden bedeuten kürzere Zykluszeiten direkt eine höhere jährliche Produktionskapazität bei gleicher Investition in die Anlagen.
Ansix Tech nutzt ein optimiertes Kühlkanaldesign, eine effiziente Entlüftung und eine präzise Temperaturregelung, um die Zykluszeiten auf ihr theoretisches Minimum zu reduzieren und gleichzeitig die Maßgenauigkeit und Dichtungsleistung aufrechtzuerhalten.
9. Qualitätssicherung und Prozesskontrolle
9.1 Prozessstandardisierung
Alle Spritzgießmaschinen sind an das MES-System angeschlossen, wobei die Formgebungsparameter (Temperatur, Druck, Geschwindigkeit, Zeit) im System hinterlegt sind. Nur autorisiertes Fachpersonal kann diese Parameter anpassen; alle Änderungen werden zur Rückverfolgbarkeit protokolliert. Jede Produktionscharge umfasst eine Erstmusterprüfung (FAI) und einen Vergleich mit dem letzten Muster, um die Prozessstabilität während des gesamten Produktionsprozesses zu gewährleisten.
9.2 Dimensionsstabilitätskontrolle
Die Werkzeugkonstruktion beinhaltet eine zonale Temperaturregelung mittels Thermulatoren und Werkzeugtemperaturreglern, wodurch sichergestellt wird, dass die Temperaturdifferenzen zwischen Kern und Kavität innerhalb von ±2 °C gehalten werden. Diese thermische Gleichmäßigkeit reduziert den Verzug des Bauteils erheblich und gewährleistet ein gleichmäßiges Schwindverhalten.
Für Kunden, die eine statistische Prozesskontrollprüfung benötigen, kann Ansix Tech nachweisen, dass bei ähnlichen Dichtungskomponenten für die Automobilindustrie, die über drei aufeinanderfolgende Produktionswochen hergestellt wurden, die kritischen Lochabstandsabweichungen innerhalb von ±0,02 mm blieben – und damit deutlich innerhalb der Toleranzen der Automobilhersteller.
9.3 Wissenschaftliches Formen und Validierung des Prozessfensters
Scientific Injection Molding (SIM) entkoppelt Füllen, Nachdrucken und Halten durch messbare Ergebnisse wie Kavitätsdrucksignaturen. Ziel ist ein validiertes Prozessfenster mit definierten Sicherheitsabständen, um eine gleichbleibende Qualität über verschiedene Schichten und Chargen hinweg zu gewährleisten.
Validierungsergebnisse:
Prozessfenster-Mapping mittels Versuchsplanung (Design of Experiments, DOE)
Statistische Cpk/Ppk-Analyse mit kontrollierter Probenahme (n≥30) pro Kavität
Validiertes Messsystem mit GR&R für hochpräzise Bauteile
IQ/OQ/PQ-Dokumentation für regulierte Automobilanwendungen
9.4 Visuelle und funktionale Qualitätsstandards
Erscheinungsklassifizierung:
Nicht sichtbare Dichtflächen: Geringfügige optische Mängel sind akzeptabel, solange die Dichtfunktion erhalten bleibt.
Sichtbare Innen-/Außenflächen: Keine sichtbaren Grate, keine Fließspuren, keine Oberflächenfehler
Transparente LSR-Komponenten: Blasenfrei, frei von Fließmarken mit einer Oberflächenrauheit Ra ≤ 0,05 μm
Farbkritische Teile: Farbdifferenz (ΔE) innerhalb von ≤1,0 relativ zum Referenzstandard, überprüft mit einem Spektralphotometer
Wichtigste Inspektionsfähigkeiten:
HEXAGON GLOBAL PERFORMANCE 7107 Koordinatenmessgerät mit Leitz X1S Tast-Scanning-Taster und PC-DMIS 2018 CAD++ Software für 2D/3D-Dimensionsmessung und 3D-Profilanalyse von Produkten und Formen
Das optische Hochgeschwindigkeitsmesssystem KEYENCE IM-7020 kann bis zu 99 Teile gleichzeitig prüfen.
OGP ZIP250 Hochpräzisions-Optikmessmaschine für Formteile und Erstmusterprüfung neuer Produkte
Optisches Messgerät MITUTOYO QV mit bis zu 400-facher Vergrößerung zur präzisen Messung feinster Merkmalsdimensionen
9.5 Haftungsprüfung für LSR-Edelstahl-Verbindungen
Die Qualität der Haftung von LSR auf Edelstahl wird durch Folgendes validiert:
Schälfestigkeitsprüfung: Messung der Kraft, die erforderlich ist, um LSR vom Edelstahlsubstrat zu trennen
Scherfestigkeitsprüfung: Validierung der Verbundfestigkeit unter Scherbelastung
Umweltexpositionsprüfung: Temperaturwechselbeanspruchung, Feuchtigkeitseinwirkung und Flüssigkeitseintauchen zur Überprüfung der Langzeitbeständigkeit der Verbindung.
Mikroskopische Inspektion: Untersuchung der Klebefläche auf Hohlräume, Ablösungen oder Verunreinigungen.
9.6 Verpackung und Logistik
Die fertigen LSR-Dichtungsteile werden gereinigt, geprüft und gemäß Kundenspezifikation verpackt. Folgende Verpackungsoptionen stehen zur Verfügung:
Reinraumkompatible, versiegelte Beutel für kontaminationsempfindliche Komponenten
Schalenverpackungen für die automatisierte Beladung von Montagelinien
Großverpackungen für Massenware-Siegel
RFID-markierte Behälter mit vollständiger Rückverfolgbarkeit von der Produktionscharge bis zum Kundenempfang
10. Kundennutzenversprechen: Kostenreduzierung, Risikominderung und Qualitätssicherung
10.1 Kostenreduzierung über den gesamten Produktlebenszyklus
Optimierung der Werkzeugkosten im Vorfeld:
Ansix Tech führt vor Beginn der Werkzeugherstellung eine DFM-Analyse durch, um Konstruktionsänderungen zu identifizieren, die die Werkzeugherstellung vereinfachen, ohne die funktionalen Anforderungen zu beeinträchtigen. Konstruktionsänderungen in dieser Phase reduzieren die Werkzeugkosten typischerweise um 15–25 % im Vergleich zu reaktiven Überarbeitungen nach Fertigstellung der Werkzeuge.
Kostenreduzierung pro Teil:
Durch die Optimierung der Zykluszeit werden die Maschinenstunden pro Teil reduziert. Schnellere Zyklen bedeuten mehr Teile pro Schicht mit demselben Maschineneinsatz, was die Fertigungskosten pro Stück direkt senkt.
Durch präzise Anguss- und Verteilerdesign wird die Materialausbeute optimiert und der LSR-Verlust an Anguss- und Verteilersystemen minimiert. Heißkanalsysteme eliminieren den Verteilerverlust vollständig und reduzieren den Materialverbrauch um bis zu 30 %.
Die automatisierte Produktion reduziert die Arbeitskosten im Vergleich zu manuellen Formpressverfahren um über 60 %.
Die Konstruktion von Mehrkavitätenwerkzeugen erhöht den Ausstoß pro Maschinenstunde. Für Dichtungsteile mit mittlerer geometrischer Komplexität sind 32-Kavitäten-Werkzeuge realisierbar, wodurch die Produktionsraten vervielfacht werden, ohne die Anlagenkosten zu erhöhen.
Reduzierte Sekundäroperationen:
Die präzise Trennlinienkonstruktion hält den Grat innerhalb von ≤0,03 mm, wodurch manuelle Gratentfernungsarbeiten entfallen, die zusätzliche Arbeitskosten von 0,02–0,05 US-Dollar pro Teil verursachen.
Das gratfreie Spritzgießen macht den Einsatz von kryogenen Entgratungsanlagen und die damit verbundenen Betriebskosten überflüssig.
Die gleichbleibende Dimensionsstabilität macht Nachbearbeitungsschritte nach dem Spritzgießen überflüssig.
Analyse der Gesamtbetriebskosten (TCO):
Eine S136-Form ist in der Anschaffung zwar 2,5-mal teurer als eine P20-Form, aber bei einer Lebensdauer von über 500.000 Zyklen gegenüber 50.000 Zyklen bei P20 sind die Werkzeugkosten pro Teil für S136 deutlich geringer.
0,09 gegenüber 0,36 für P20 – positiver ROI nach 125.000 Einheiten und fortlaufende Kosteneinsparungen über die gesamte Nutzungsdauer des Werkzeugs. Ansix Tech bietet eine umfassende TCO-Analyse, um Kunden bei fundierten Beschaffungsentscheidungen auf Basis der Gesamtkosten und nicht nur der Anschaffungskosten zu unterstützen.
10.2 Risikominderung und Kundenschutz
Eliminierung des Risikos von Dimensionsabweichungen:
Durch MES gesteuerte Prozessparameter eliminieren das Risiko, dass unautorisierte Bedienereinstellungen zu Maßabweichungen führen.
Die Echtzeit-Überwachung des Hohlraumdrucks erkennt und kennzeichnet Viskositätsänderungen aufgrund von Materialchargenwechseln, Schwankungen der Umgebungstemperatur oder Geräteverschleiß, bevor fehlerhafte Teile produziert werden.
Die Erst- und Endstückprüfung jeder Charge gewährleistet die Maßkonstanz während der gesamten Produktionsreihe.
Beseitigung des Risikos von Haftungsversagen:
Die Oberflächenvorbereitung der Edelstahleinsätze – Ultraschallreinigung, Sandstrahlen, Grundierungsauftrag – wird nach dokumentierten Standards mit Chargenrückverfolgbarkeit kontrolliert.
Die Prüfung der Haftfestigkeit jeder Produktionscharge dient der Überprüfung der chemischen und mechanischen Integrität der Bindung.
Durch beschleunigte Alterungstests wird die Langzeitbeständigkeit der Haftung unter Temperaturwechselbeanspruchung und Flüssigkeitseinwirkung bestätigt.
Eliminierung von Lieferkettenrisiken:
Die hauseigene Fertigung und Reparatur von Formen macht uns unabhängig von externen Werkzeuglieferanten für Wartung und Modifikationen. Formenreparaturen werden im eigenen Haus durchgeführt, Standardreparaturen (Schweißnahtreparatur, Austausch von Einsätzen) ermöglichen die Wiederherstellung der Produktion innerhalb von 24 Stunden.
Ansix Tech unterhält ein strategisches Ersatzteillager, darunter Auswerferstifte, Kerneinsätze und Standard-Formkomponenten, um Produktionsausfälle aufgrund von Verschleiß zu verhindern.
Mehrere Produktionslinien und redundante Anlagen gewährleisten die Kontinuität der Produktion, selbst wenn einzelne Maschinen gewartet werden müssen.
Vermeidung von Ausschussrisiken:
Die Validierung des Prozessfensters stellt sicher, dass die Produktion auch bei Änderungen der Materialchargen innerhalb akzeptabler Parameter bleibt.
Die Erststückprüfung vor der endgültigen Produktionsfreigabe verhindert Ausschussbildung durch Fehler bei der Prozesseinrichtung.
Die statistische Prozesskontrolle mit Cpk≥1,33 gewährleistet, dass weniger als 0,3 % der Teile außerhalb der Spezifikationsgrenzen liegen.
10.3 Kapazitäts- und Lieferzusicherung
Produktionskapazität:
Ansix Tech betreibt mehrere Spritzgießmaschinen mit Schließkräften von 30 bis 4000 Tonnen und bietet damit skalierbare Produktionskapazitäten für alles von Prototypenserien bis hin zu jährlichen Produktionsvolumina von einer Million Einheiten.
Für Programme mit hohem Produktionsvolumen werden spezielle Fertigungszellen mit optimierter Werkzeugausstattung, automatisierter Teilehandhabung und dedizierten Qualitätsstationen eingerichtet, um die Produktionseffizienz zu maximieren.
Lieferleistung:
Standard-Formenherstellung: einfache Formen in 10 Tagen, Formen mittlerer Komplexität in 25–45 Tagen.
Beschleunigte Formenherstellung: Bei dringenden Projekten auf 20 Tage komprimierbar, wobei alle Validierungsschritte vor der Auslieferung abgeschlossen sind.
Musterfertigung: Es werden Muster von T0 bis T3 mit Verbesserungsberichten in jeder Iteration geliefert. Schnelle Einsätzewechsel ermöglichen die Validierung verschiedener Designansätze ohne vollständige Nachbearbeitung der Form.
Validierung vor Produktionsbeginn: Vor der vollständigen Produktionsfreigabe werden Testläufe mit 100 bis 500 Schüssen durchgeführt, wobei die Prozessfähigkeit durch Ertragsanalyse und CPK-Daten bestätigt wird.
Kundennutzen: Ansix Tech liefert Produktionsaufträge erst aus, nachdem die Prozessfähigkeit statistisch validiert wurde. Ihre Produktionslinie erhält Teile, die vom ersten bis zum millionsten Teil passen, funktionieren und dicht sind.
11. Vergleichende Differenzierung: Gemeinsame Probleme der Branche angehen
Kundenproblem Ansix Technologieverpflichtung
Häufige Schimmelreparaturen beeinträchtigen die Produktionspläne. Vor Auslieferung wird ein Einlauftest der Form über 2.000 Zyklen mit Verschleißbericht durchgeführt. Drei Jahre Garantie auf die Formstruktur (ausgenommen Verschleißteile).
Übermäßiger Grat, der ein zusätzliches Entgraten erfordert Die Trennlinie ist präzisionsgefertigt mit einer Passgenauigkeit von 0,005 mm. Die selbstsichernde Spannkraftkompensation gewährleistet einen Grat von ≤ 0,03 mm während der gesamten Produktion. Manuelles Entfernen des Grates ist nicht erforderlich.
Inkonsistente Abmessungen zwischen den Chargen Ultraschall-Wanddickensensoren liefern Echtzeit-Feedback zur automatischen Kompensation des Nachdrucks. Formtemperatursensoren ermöglichen eine geschlossene Regelung des Kavitätsdrucks.
Verlängerte Reparaturzeiten für Schimmelpilze Eigene EDM- und Elektrodenfertigung. Reparaturen an Formen müssen nicht an externe Dienstleister vergeben werden. Standardreparaturen ermöglichen die Wiederherstellung der Produktion innerhalb von 24 Stunden.
Instabile Materialversorgung oder Qualität Vollständige Wareneingangsprüfung inklusive MFI-Test, Feuchtigkeitsanalyse und RoHS-Verifizierung. Chargenrückverfolgbarkeit der Materialien während der gesamten Produktion gewährleistet.
12. Qualitätsvalidierung und Dokumentation
Ansix Tech bietet umfassende und hochwertige Dokumentation für jedes Produktionsprogramm:
Vorproduktionsdokumentation (wird vor dem ersten Produktionslauf geliefert):
DFM-Bericht mit Formfüllanalyse und Konstruktionsempfehlungen
Zertifizierungsberichte für Formmaterialien und Wärmebehandlungskurven
IQ-Dokumentation (Installationsqualifizierung)
OQ-Dokumentation (Operational Qualification) mit Prozessfenster-Mapping
PQ-Dokumentation (Leistungsqualifizierung) mit Cpk-Analyse pro Kavität
Produktionsdokumentation (im Lieferumfang jeder Lieferung enthalten):
Erstmusterprüfbericht (FAI) mit vollständigen Maßangaben
Statistische Prozesskontrollkarten (SPC-Karten) für qualitätskritische Dimensionen (CTQ-Dimensionen)
Materialkonformitätszertifikat mit Chargenrückverfolgbarkeit
Prozessparameterprotokolle, die die MES-gesperrten Einstellungen bestätigen
Inline-Inspektionsprotokolle einschließlich optischer Messung und Maßprüfung
Dokumentation nach der Produktion (auf Anfrage erhältlich):
Langfristige Fähigkeitstrendberichte
Aufzeichnungen zur vorbeugenden Wartung und Verbrauchsprotokolle für Ersatzteile
Aufzeichnungen zur Umsetzung kontinuierlicher Verbesserungen
13. Zusammenfassung: Der Technologievorteil von Ansix
Ansix Tech bringt 28 Jahre Fertigungserfahrung, erstklassige Ausrüstung und einen kundenorientierten Entwicklungsansatz in jedes Programm für Edelstahlbeschichtete LSR-Dichtungsteile der Automobilindustrie ein. Das Unternehmen wandelt komplexe technische Herausforderungen in Kundennutzen um durch:
Reduzierte Gesamtbetriebskosten: Geringere Stückkosten durch automatisierte Produktion, optimierte Materialausbeute und verkürzte Zykluszeiten. Niedrigere Werkzeugkosten durch optimierte Stahlauswahl und verlängerte Werkzeugstandzeit.
Eliminiertes Risiko: Maßabweichungen werden durch MES-gesteuerte Prozessparameter und eine geschlossene Regelung des Kavitätendrucks vermieden. Haftungsprobleme werden durch validierte Oberflächenvorbereitung und Haftfestigkeitsprüfung ausgeschlossen. Lieferengpässe werden durch interne Werkzeugreparatur und strategische Ersatzteillagerung vermieden.
Gesicherte Qualität: Statistische Prozessvalidierung vor Produktionsbeginn. Erststückprüfung jeder Charge. Cpk ≥ 1,33 garantiert. Lückenlose Rückverfolgbarkeit vom Materialchargenmaterial bis zum fertigen Bauteil.
Zuverlässige Lieferung: Skalierbare Produktionskapazität von 30 bis 4000 Tonnen. Standardmäßige Werkzeuglieferzeiten 25–45 Tage, Expressoptionen verfügbar. Validierungsläufe vor Produktionsbeginn bestätigen die Prozessfähigkeit vor der endgültigen Produktionsfreigabe.
Für Ansix Tech ist eine Form mehr als nur ein bearbeiteter Stahlblock – sie ist ein hochpräzises Produktionsmittel, das auf maximale Kundenprofitabilität ausgelegt ist. Jede Form von Ansix Tech wird unter Berücksichtigung von Formstabilität, Entlüftungswegen und Wärmebilanz entwickelt. So gewährleisten wir, dass sie nach Anlieferung in Ihrer Produktionslinie sofort störungsfrei funktioniert, minimale Gratbildung aufweist und eine maximale Lebensdauer bietet. Vereinbaren Sie eine DFM-Analyse Ihres bestehenden Produkts und überzeugen Sie sich selbst, wie wir Schweißnähte, Lufteinschlüsse, Schwindung und andere Produktionsrisiken proaktiv angehen, bevor sie Ihr Programm beeinträchtigen.
Ansix Tech Co Ltd
Wenn Sie Pläne im Bereich der LSR-Dichtungsteile (Edelstahl-beschichtete LSR) für die Automobilindustrie haben, kontaktieren Sie uns jederzeit. Wir setzen Ihre Ideen in die Tat um, helfen Ihnen, Ihre Ziele zu erreichen und Großaufträge zu generieren. Sie erreichen uns unter info@ansixtech.com oder direkt unseren CTO unter stephen@ansixtech.com.
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