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Jun 02, 2023

So wählen Sie Metalleinsätze für geformte Kunststoffe aus

Von Mike Santora | 14. November 2019 Bei Tausenden verfügbaren Einsatzoptionen, von denen jede auf bestimmte Anwendungsanforderungen zugeschnitten ist, ist es nicht immer so einfach, Außendurchmesser, Innendurchmesser, Länge usw. anzugeben

Von Mike Santora | 14. November 2019

Bei Tausenden verfügbaren Einsatzoptionen, von denen jede auf bestimmte Anwendungsanforderungen zugeschnitten ist, ist es nicht immer so einfach, Außendurchmesser, Innendurchmesser, Länge und Fadenzahl anzugeben.

Metalleinsätze sind ein wesentlicher Bestandteil der Konstruktion und Herstellung vieler geformter Kunststoffprodukte. Da Einsätze jedoch häufig als Massenware betrachtet werden, ist es nicht ungewöhnlich, dass Produktdesigner grundlegende Spezifikationen für einen Einsatz erstellen, ohne zu bestätigen, dass dieser für die Anwendung am besten geeignet ist. Da die Anzahl der benötigten Einsätze oft in die Millionen geht, kann das Versäumnis, den richtigen Einsatz zu beschaffen, die Kosten, die Ausschussrate und das Risiko eines Produktausfalls erheblich erhöhen und zu übermäßigen Produktionsausfallzeiten führen.

Um dieses Problem zu lösen, werden viele OEMs und Kunststoffformer mit Herstellern von Einsätzen zusammenarbeiten, die ihr technisches Fachwissen während des gesamten Design- und Herstellungsprozesses bieten. Dadurch wird nicht nur das technische Team des OEMs erweitert, sondern es kann auch bei der Entdeckung nicht standardmäßiger Einsatzdesigns unterstützt werden, die Verschleißprobleme überwinden, die Leistung oder Langlebigkeit verbessern und auf lange Sicht erhebliche Kosteneinsparungen ermöglichen können.

Für Carlton Tanner sind er und ein Einlagenlieferant häufig gezwungen, zusammenzuarbeiten, um einem OEM zu helfen, der Probleme mit den von ihnen ausgewählten Einlagen hat. Tanner ist Senior Manager bei Blackland Precision Hardware – einem in Texas ansässigen Distributor von elektronischer und kommerzieller Hardware, Nieten und Einsätzen.

„Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn der OEM uns einen Beilagenauftrag für ein neues Produkt erteilt und die Spezifikationen lückenhaft sind, was ziemlich häufig vorkommt“, sagt Tanner.

Da Tausende von Einsatzoptionen zur Verfügung stehen, von denen jede auf bestimmte Anwendungsanforderungen zugeschnitten ist, ist es nicht immer so einfach, Außendurchmesser, Innendurchmesser, Länge und Fadenzahl anzugeben.

Tri-Star Industries hilft Spritzgießern und OEMs dabei, nicht standardmäßige Einsatzdesigns wie das hier gezeigte zu finden, mit denen Verschleißprobleme überwunden, Leistung oder Langlebigkeit verbessert und erhebliche Kosteneinsparungen erzielt werden können.

Tanner betont, dass selbst die sachkundigsten Kunden gut beraten sind, bei ihren Designs den Rat von Einlagenexperten zu beherzigen. Er beschreibt einen solchen Fall, bei dem ein Spritzgießer, der für einen großen Autohersteller arbeitete, für ein neues Produkt, das er produzieren sollte, einen Messingeinsatz mit Gewinde und Diamanträndelung spezifiziert hatte.

„Glücklicherweise führte der OEM einen ersten Test mit dem Einsatz durch, bei dem sich herausstellte, dass das von ihm gewählte Design für seinen Produktionsprozess etwas problematisch war“, erklärt Tanner. „Bevor sie die mehr als eine Million Teile bestellen konnten, brauchten sie schnell eine Lösung.“

Tanner befürchtete, dass das Problem zu Produktionsunterbrechungen, Kostensteigerungen und versäumten Lieferungen für den OEM führen könnte, und wandte sich deshalb an einen seiner wichtigsten Beilagenlieferanten, Tri-Star Industries. Tri-Star ist auf Gewindeeinsätze und Kompressionsbegrenzer für Kunststoffe spezialisiert.

„Wir stellten fest, dass die gerändelte Oberfläche der Einsätze leicht absplitterte, sowohl während des Transports als auch beim Laden der Einsätze in großen Mengen in das Spritzgusssystem (ein Standardvorgang)“, sagt Tanner. „Infolgedessen verklebte die Ansammlung dieser kleinen Späne den automatisierten Spritzgussprozess und verursachte teure ungeplante Ausfallzeiten.“

Das technische Support-Team bewertete die Spezifikationen des Spritzgießers und berücksichtigte die verschiedenen Anforderungen der Endprodukte, bevor es Zeichnungen entwickelte, die Tanner mit dem Spritzgießer besprechen konnte. Dazu gehörte die Idee, die Rändelung oder das Rillenmuster (oft rautenförmig) an der Außenseite des Einsatzes zu modifizieren, um seinen Platz zu behalten.

Um außerdem zu verhindern, dass während des Versands kleinere Absplitterungen in die Produktion gelangen, schlug das Team des technischen Supports vor, eine Netzschicht am Boden des Versandbehälters mit Einsatz und eine Klebebeschichtung am Boden des Behälters anzubringen. Das Netz würde als Sieb fungieren, durch das die Späne während des Transports fallen können; Diese verirrten Späne bleiben dann an der Klebefläche am Boden des Behälters haften.

In einem anderen Fall beschaffte ein OEM/Kunststoffformer Einsätze für den Einsatz in gewerblichen Saftschankmaschinenbaugruppen, wie sie häufig in Cafeterias und Restaurants zu finden sind.

Viele Einsätze haben eine Rändelung oder ein Rillenmuster (oft rautenförmig, wie hier zu sehen) auf der Außenseite, das hilft, sie an Ort und Stelle zu halten. Manchmal kann Abplatzen bei Massenbeschickungen oder automatisierten Produktionen problematisch sein.

„Da Orangen- und Grapefruitsäfte stark säurehaltig sind, bestand das Problem darin, dass sie irgendwann ein Korrosionsproblem mit einem Metalleinsatz verursachen würden“, sagte Aaron Edelson, Vertriebsingenieur bei Tri-Star.

Der Hersteller des Getränkeautomaten hatte einen Einsatz spezifiziert, der einen teuren zweiten Beschichtungsvorgang erforderte, um sicherzustellen, dass eine korrosionsbeständige Barriere vorhanden war.

In diesem Fall empfahl Edelson dem Kunden stattdessen die Verwendung eines Edelstahleinsatzes. Dies würde es unempfindlich gegen Korrosion machen und so die Säfte vor jeglichen Verunreinigungen schützen, die durch Korrosion entstehen würden.

Die Nachfrage nach Edelstahl steigt in vielen Branchen, von der Lebensmittel- und Getränkeindustrie über die Medizin- und Schifffahrtsbranche bis hin zu Herstellern integrierter Schaltkreise.

Während es für das technische Supportteam eines Einsatzherstellers wichtig ist, jedes Design zu überprüfen, sollte es auch in der Lage sein, CAD-Dateien und isometrische Zeichnungen zu lesen, zu schreiben und zu ändern. Einige Hersteller bieten für die meisten Standardkatalogartikel auch herunterladbare CAD-Informationen von ihrer Website an. Dadurch können Ingenieure ihre Designkonzepte mit den Einsätzen, die sie in ihrer Anwendung verwenden möchten, visualisieren und validieren.

Edelson fügt hinzu, dass eine Anfrage von ihm, die die Spezifikationen eines Einsatzes bestätigen soll, bei einem Händler oder OEM/Former oft zu einem Durchbruch bei Qualität oder Lebensdauer führen kann.

„Die Teamarbeit zwischen dem technischen Personal des OEM-Kunden und dem technischen Service-/Konstruktionspersonal des Einsatzherstellers kann eine Art Synergie schaffen, die zu einer überlegenen Produktleistung sowie Kosten- und Ausfallzeiteinsparungen führt“, sagt Edelson.

Tri-Starwww.tristar-inserts.com