Einführung in den Prozess der Formtexturierung

Bei der Texturierung werden durch chemisches Eindringen verschiedene Muster auf Metalloberflächen erzeugt, z. B. Streifen, Bilder, Holzmaserung, Ledermaserung, Seide, HANDS, HN3D und mehr. Dieses Verfahren umfasst Sandstrahlendie den Glassand direkt auf die Metalloberfläche sprüht.

Im Allgemeinen handelt es sich dabei um verschiedene Kunststoffformen (Leder, Holz, Stoff, 3D), Muster auf der Außenseite von elektronischen Geräten (Fernseher, Computer, Telefone, Autos, Motorräder, Klimaanlagen, Kühlschränke), Rollentexturen, Schuhsohlenmuster, Edelstahl, Druckgussformen, geprägte Logos, Muster und Sandstrahlen.

Die geringste Ätztiefe beträgt 2 µm und wird häufig auf Schaufenstern aus Acryl verwendet, um Blendungen zu vermeiden. Die tiefste Ätzung beträgt 3 mm und imitiert Marmor, der häufig auf Badezimmerfliesen verwendet wird. Die Präzisionsstrukturierung von Kunststoffformen, auch bekannt als Ätzen von Formen, ist wegen ihrer geringen Kosten, der vielfältigen Effekte und der schnellen Verarbeitung weit verbreitet.

Was ist die Texturierung von Präzisionskunststoffformen?

Die Texturierung von Präzisionskunststoffformen ist ein Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Formen, das auch als Formätzung oder Formgravur bezeichnet wird.

Prinzip der Texturierung von Präzisionskunststoffformen

Dabei werden chemische Lösungen (wie Salzsäure und Natriumcyanid) verwendet, um mit der Stahloberfläche der Form zu reagieren, wobei die Reaktion gesteuert wird, um verschiedene Effekte zu erzielen.

Entwicklung des Ätzens

Da immer mehr Kunststoffprodukte in unser Leben treten, möchten die Menschen, dass sie nicht wie "Kunststoff" aussehen. Daher wurden Ätztechniken für die Dekoration von Formen populär.

Anfangsphase: Abdecken von Formteilfehlern mit groben Texturen.

Mittlere Stufe: Vielfältige Texturen, umfangreiche Verwendung von einschichtigem Leder und Holzmaserungstexturen.

Aktuelle Etappe: Anwendung von geometrischen 3D-Texturen. Mit dem Fortschritt der Zeit ist die Produktidentifikation zu einem wesentlichen Bestandteil geworden, der eine höhere Qualität erfordert. Die Lasertechnologie mit einer Genauigkeit von 0,01 mm wird in vielen Bereichen der Texturierung eingesetzt, wodurch die Muster feiner und realistischer werden und die Perfektion des Produkts verbessert wird.

Zweck der Formtexturierung

1. Verbessert die ästhetische Qualität von Kunststoffteilen und verleiht ihnen ein abwechslungsreiches oder neues Design.

2. Verbessert das Erscheinungsbild des Produkts durch Abdeckung von Mängeln wie Einfallstellen und Bindenähte.

3. Erhöht die Oberflächenhärte nach der Formtexturierung und dem Sandstrahlen und verhindert Kratzer.

4. Sorgt für Rutschfestigkeit und ein gutes Tastgefühl, schafft matte Oberflächen, um Blendung zu vermeiden, und verringert die Ermüdung der Augen.

Auswahl von Materialien für strukturierte Formen

In der Regel werden Materialien wie NAK80, SKD61, 8407 und S136 gewählt.

NAK80 (36-38 Grad): Gute Ätzwirkung, leicht in einem Versuch zu ätzen, aber anfällig für Rost und Abnutzung, hält im Allgemeinen 30.000 Formen.

SKD61 (48-50 Grad): Längere Ätzdauer, kann in zwei Versuchen geätzt werden, hält in der Regel 100.000 Formen aus.

8407 oder S136 (50-52 Grad): Gute Ätzwirkung, hohe Formhärte, 2-maliges erfolgreiches Ätzen, hält im Allgemeinen 200.000 Formen.

Arten der Formtexturierung

Es gibt viele Arten von Texturen: Stein, Sand, Leder, Holz, Stoff, 3D-Texturen, Muster für Gehäuse von elektronischen Geräten, Schuhsohlentexturen, Edelstahl, Druckgussformen, geprägte Logos und Sandstrahlen.

Die gängigsten Texturen in der Formenbauindustrie sind Stein- und Sandtexturen, insbesondere Sandstrahlen, das häufig bei Werkzeugausrüstungen verwendet wird.

Stein Textur

Sand Textur

Prozess der Formtexturierung

Derzeit gibt es zwei Arten der Texturierung: chemische Texturierung und Lasertexturierung.

Chemisches Texturierungsverfahren:

Entfettung und Reinigung → Maskierung → Chemische Inspektion → Oberflächenbehandlung → Druckbehandlung → Reparaturbehandlung → Chemisches Ätzen → Oberflächenbehandlung → Qualitätskontrolle → Rostschutz → Verpackung

1. Entfettung und Reinigung der Form

Methode und Wirkung:

Verwenden Sie einen speziellen Formenreiniger, um Öl und Verunreinigungen von der Oberfläche der Form zu entfernen.

Häufige Mängel:

• Ölrückstände auf der Oberfläche, die eine gleichmäßige chemische Ätzung verhindern können.
• Schwierigkeiten beim Aufkleben des Schutzbandes auf die Form.

Schutz der Spiegeloberfläche:

Nach der Reinigung müssen Oberflächen mit besonderen Anforderungen sofort geschützt werden. Im Allgemeinen wird nach der Reinigung eine Schicht schwarzer Farbe auf die Spiegelflächen gesprüht, um sie vor Rost und Kratzern zu schützen.

2. Maskierung der Form

Methode und Wirkung:

Verwenden Sie spezielles Klebeband, um Bereiche abzukleben, die nicht geätzt werden müssen, und tragen Sie in der Regel mindestens drei Schichten auf. Nach dem Abkleben versiegeln Sie die Begrenzung des strukturierten Bereichs mit Wachs und reinigen die strukturierte Oberfläche erneut.

Häufige Mängel:

• Ungleichmäßige Begrenzungslinien zwischen den strukturierten und nicht strukturierten Bereichen.
• Schlechte Haftung, die zu Überätzung führt.

Optimierung der Form:

Wenn die Grenze zwischen dem strukturierten und dem nicht strukturierten Bereich ein Radius ist, halten Sie den Radius so klein wie möglich, im Allgemeinen nicht größer als R0,5 mm.

3. Chemische Inspektion

Methode und Wirkung:

Weichen Sie die maskierte Form einige Sekunden lang in einer chemischen Lösung ein. Die unmaskierten Oberflächen werden chemisch um 0,01-0,02 mm korrodiert und erscheinen schwarz.

Häufige Mängel:

• Uneinheitliches Material oder uneinheitliche Härte.
• Sandlöcher.
• Schweißnähte.

Diese Defekte weisen unterschiedliche Tiefen und Farben auf.

Lösungen:

• Wenn die Material- oder Härteunterschiede gering sind, trennen Sie den Ätzvorgang und passen Sie die Ätzzeit an.
• Bei kleinen Sandlöchern füllen Sie diese vor dem Ätzen mit Wachs.
• Wenn der Härteunterschied nach dem Schweißen erheblich ist, sollten Sie den geschweißten Bereich vor dem Ätzen lokal erhitzen.

Optimierung der Form:

• Markieren Sie die Schweißpositionen auf der Form.
• Stellen Sie sicher, dass der Härteunterschied zwischen den Formteilen weniger als HRC5 beträgt.

4. Oberflächenbehandlung - Sandwaschen

Methode und Wirkung:

Sprühen Sie mit einer Spritzpistole gleichmäßig Sandpartikel auf die korrodierte Formoberfläche, um die schwarze Oxidschicht zu entfernen. Nach dem Sandwaschen erscheint die Formoberfläche silbrig weiß.

Häufige Mängel:

Ungleichmäßiges Sandstrahlen und unvollständige Reinigung führen zu ungleichmäßiger Ätzung.

5. Drucken Behandlung

A. Drucken von Mustern

Das Prinzip:

Verwenden Sie einen Film, um Standardmodellplatten (Zink) zu ätzen, und tragen Sie dann gleichmäßig Wachs auf die Modellplatte auf. Verwenden Sie eine Presse, um das Modell auf eine spezielle Folie für Wachspapier zu übertragen. Das Wachspapier auf die mit Sand gewaschene Formoberfläche auftragen, um das Modell auf die Form zu übertragen.

Anwendbarer Geltungsbereich:

Wird im Allgemeinen für unregelmäßige Musterkonturen ohne besondere Anforderungen verwendet, wie z. B. Ledermuster für die Innenausstattung von Fahrzeugen.

B. Film

Methode:

Fertigen Sie eine Folie gemäß den Musterzeichnungen an und befestigen Sie die Folie dann wie gewünscht an der Form, wobei Sie die Position der Folie auf der Form kontrollieren.

Anwendbarer Geltungsbereich:

Muster mit regelmäßigen, klaren Konturen (z. B. 3D-Strukturen).

C. Sprühbild

Methode:

Mischen Sie die Farbe entsprechend den Anforderungen des Musters (vor allem die Größe der Farbpartikel) und verwenden Sie eine Spritzpistole, um sie gleichmäßig auf die zu ätzende Formoberfläche zu sprühen. In der Regel sollten Sie zuerst auf weißes Papier sprühen.

Anwendbarer Geltungsbereich:

Muster ohne Konturanforderungen (z. B. MT11010, MT11030).

6. Chemisches Ätzen

Methode:

• Weichen Sie die gemusterte, besprühte oder gefilmte Form in einer vorbereiteten chemischen Lösung ein.
• Ätzen Sie die hellen Teile der Form an. Die Ätztiefe hängt hauptsächlich von der Einwirkungszeit ab. Die Oberfläche der Form erscheint nach dem Ätzen schwarz. Dieser Prozess ähnelt der chemischen Inspektion, mit unterschiedlichen chemischen Mitteln und Einweichzeiten.

7. Sandstrahlen

Methode:

Sprühen Sie mit einer Spritzpistole gleichmäßig Sandpartikel auf die korrodierte Formoberfläche, um die schwarze Oxidschicht zu entfernen. Nach dem Sandwaschen erscheint die Formoberfläche silbrig weiß.

Das Prinzip:

Das Sandstrahlverfahren ähnelt dem Sandwaschen, allerdings mit einer anderen Sandkorngröße. Unter hohem Luftdruck erzeugen die Sandpartikel kleine Vertiefungen auf der Formoberfläche. Die durch das Sandstrahlen erzeugte Textur ist nicht von langer Dauer.

Laser-Texturierungsverfahren

1. Entfettung und Reinigung

2. Zeichnung

3. Probenahme

4. Laser-Bearbeitung

5. Glanzbehandlung

6. QC

7. Rostschutz

8. Verpackung

Beim Laserätzen werden durch den Einsatz von Laserstrahlen auf der Metalloberfläche der Form verschiedene Effekte erzielt.

Im Folgenden werden die Vor- und Nachteile der chemischen Texturierung und der Lasertexturierung verglichen.

Hier ist die übersetzte und formatierte Tabelle auf Englisch:

Vorteilhafter Vergleich	Chemische Texturierung	Laser-Texturierung	Anmerkungen
Anforderungen an die Umwelt	Verwendet chemische Lösungen, nicht umweltfreundlich	Verwendet keine chemischen Lösungen, umweltfreundlich	Keine
Präzision und Stabilität	Schlechte Präzision, schlechte Stabilität 1. Verursacht seitliche Ätzungen und gezackte Kanten 2. Kann keine wiederholbare und konsistente Verarbeitung erreichen	Hohe Präzision, gute Stabilität 1. Keine seitlichen Ätzungen oder gezackten Kanten 2. Kann eine wiederholbare und konsistente Verarbeitung erreichen	Keine
Qualität der Oberfläche	Grob, kann nur 3~5 Schichten verarbeiten	Fein, kann 30~50 Schichten mit einem starken dreidimensionalen Effekt verarbeiten	Keine
Materielle Anforderungen	Hohe Anforderungen an die Formstoffe	Mit geringen Anforderungen an die Materialien	Laser können verschiedene Metalle bearbeiten
Texturanhaftung an der Oberfläche	Schwierig zu erreichen bei komplexen Kurven	Sie kann auf Kurven, Steigungen und sphärische Oberflächen angewendet werden.	Keine
Verarbeitung Bereich	Begrenzte Reichweite	Begrenzt durch den Verarbeitungsbereich der Geräte	Keine
Produktionsprozess	Langer Prozessweg, große Fläche erforderlich	Kurzer Prozessweg, geringer Flächenbedarf	Keine
Andere	Keine	Direkte Markierung, verlängert die Lebensdauer der Form nach der Laseroberflächenbehandlung	Keine

Häufige Probleme und Lösungen bei der Texturierung

Probleme:

Raue Kavitätenoberflächen nach dem Ätzen können zum Verkleben oder Verkleben der Form führen, insbesondere in Bereichen mit kleinen Entformungswinkeln, was zu Problemen beim Auswerfen führt.

Lösungen:

Polieren Sie die geätzte Oberfläche, verringern Sie die Ätztiefe und beseitigen Sie scharfe Winkel, um die Entformung zu erleichtern. Wenden Sie während der Produktion Formtrennmittel an und erhöhen Sie die Entformungswinkel und Auswerferstifte in problematischen Bereichen.

Anforderungen an das Produktdesign mit Texturierung

• Eine größere Texturierungstiefe oder -höhe erfordert größere Entformungswinkel (normalerweise 5-8 Grad).
• Gestalten Sie bei glänzenden Flächen kunstvolle Linien oder geprägte Stufen, um gezackte Kanten an Texturübergängen zu vermeiden.
• Die geringste Ätztiefe beträgt 2µm, die tiefste 3mm, basierend auf den visuellen und taktilen Anforderungen.
• Die Wirkung der Texturierung steht in engem Zusammenhang mit dem Formmaterial, das auf der Grundlage der Materialwahl ausgewählt werden sollte.
• Der Zyklus des Texturierungsprozesses ist unterschiedlich: einfache Funken-Texturen dauern 1,5-2 Tage, horizontale/vertikale/kreisförmige Texturen 3-4 Tage und komplexe Muster wie Rauten-Texturen und tiefe Texturen mindestens 5 Tage.

Präsentation von texturierten Spritzgießprodukten

Schließlich zeigen wir einige spritzgegossene Produkte, um das Potenzial von Texturierungsverfahren bei der Herstellung einzigartiger Produkte zu veranschaulichen.