Maßgeschneiderter 2K- & Zwei-Komponenten-Werkzeugbau

Hersteller von 2K-Spritzgusswerkzeugen für komplexe Mehrkomponententeile

GBM entwickelt und fertigt maßgeschneiderte 2K-Spritzgusswerkzeuge für Produkte, die in einem Spritzzyklus zwei Farben, zwei Hartkunststoffe oder Hart- und Weichkomponenten kombinieren.

Von der frühen DFM-Analyse und der Bewertung der Materialschnittstellen bis hin zum Werkzeugbau, der T1-Musterung und der optionalen Spritzgussproduktion hilft unser Team internationalen Kunden, Risiken hinsichtlich Haftung, Ausrichtung, Optik und Produktion vor der Serienfertigung zu minimieren.

  • DFM-Analyse vor der Werkzeugkonstruktion
  • Unterstützung für Exportwerkzeuge und Spritzgussproduktion
  • KMM-Prüfung und Validierung der Musterung
  • Erfahrung mit komplexen 2K-Werkzeugstrukturen
Großes 2K-Spritzgießwerkzeug, hergestellt von GBM
Zwei Materialien
Ein automatisierter Zyklus

Typische Fehlerquellen bei 2K-Werkzeugprojekten

Ein 2K-Teil mag in einem Rendering einfach aussehen, aber kleine Entscheidungen hinsichtlich Materialauswahl, Schnittstellengeometrie, Abdichtung, Rotation und Kühlung können darüber entscheiden, ob das Projekt eine stabile Produktion erreicht.

Schwache Materialhaftung

Schwache Materialhaftung

Das zweite Material kann sich ablösen, wenn die ausgewählten Typen chemisch nicht kompatibel sind oder die Schnittstelle keinen ausreichenden mechanischen Halt bietet.

Gratbildung an der Materialgrenze

Gratbildung an der Materialgrenze

Eine unzureichende Abdichtungskonstruktion oder instabile Abmessungen des Vorspritzlings können dazu führen, dass das zweite Material über die vorgesehene Schnittstelle hinaus überläuft.

Farbverlauf oder Verunreinigung

Farbverlauf oder Verunreinigung

Schlechte Kavitätenabdichtung, Materialrückstände oder unkontrollierte Verarbeitungsbedingungen können die optische Trennlinie zwischen den beiden Farben beeinträchtigen.

Rotations- und Positionierungsfehler

Rotations- und Positionierungsfehler

Eine ungenaue Rotations- oder Umsetzpositionierung kann zu Versatz, ungleichmäßigen Wandstärken oder Schäden am Vorspritzling führen.

Verzug nach dem zweiten Spritzvorgang

Verzug nach dem zweiten Spritzvorgang

Unterschiedliche Materialschwindungsraten, Kühlbedingungen und der Druck beim zweiten Spritzen können das fertige Teil verziehen.

Werkzeug passt nicht zur Maschine

Werkzeug passt nicht zur Maschine

Aufspannplattengröße, lichter Säulenabstand, Ausrichtung der Spritzeinheit, Düsenposition, Rotationsschnittstelle und Anforderungen an die Maschinensteuerung müssen vor der Werkzeugkonstruktion geprüft werden.

Was ist ein 2K-Spritzgusswerkzeug?

Ein 2K-Spritzgusswerkzeug produziert ein fertiges Kunststoffteil in zwei aufeinander abgestimmten Spritzphasen.

Das erste Material wird gespritzt, um den Vorspritzling zu bilden. Der Vorspritzling wird dann bewegt, gedreht oder in eine zweite Spritzposition umgesetzt, wo eine andere Farbe oder ein anderes Material eingespritzt wird.

Der Prozess kann Folgendes kombinieren:

  • Zwei verschiedene Farben
  • Zwei harte Thermoplaste
  • Einen harten Vorspritzling und Soft-Touch-TPE oder -TPV
  • Transparente und undurchsichtige Bereiche
  • Funktionale Dichtungs-, Griff- oder stoßdämpfende Bereiche

Im Vergleich zum Spritzen zweier separater Komponenten und deren anschließender Montage kann ein richtig konzipierter 2K-Prozess Montageschritte reduzieren, die Teilepositionierung verbessern und ein integrierteres Produkt schaffen.

2K-Spritzgießverfahren

Drei 2K-Werkzeugkonzepte, die wir evaluieren

Das Werkzeugkonzept sollte sich nach der Teilegeometrie und den Produktionsanforderungen richten – nicht umgekehrt.

2K-Werkzeugstruktur mit Drehteller

1. Drehtisch / Wendeplatte

Nach dem ersten Spritzvorgang dreht sich die Maschinenaufspannplatte oder die Werkzeughälfte, um den Vorspritzling an der zweiten Kavität auszurichten.

Am besten geeignet für:

  • Produkte mit wiederholbarer Kavitätenpositionierung
  • Automatisierte Massenproduktion
  • Teile mit ausgewogenem Layout für den ersten und zweiten Spritzvorgang
  • Maschinen, die für das 2K-Spritzen mit Drehtisch konfiguriert sind

Technischer Schwerpunkt:

  • Rotationsgenauigkeit
  • Balance von Kavität und Kühlung
  • Schnittstelle zwischen Maschine und Werkzeug
  • Zuverlässiger Halt des Vorspritzlings während der Rotation
2K-Werkzeugstruktur mit Drehkern

2. Drehkern

Der gespritzte Vorspritzling verbleibt auf dem Drehkern, während der Kern in die Position für den zweiten Spritzvorgang fährt.

Am besten geeignet für:

  • Teile, die genau auf dem Kern positioniert bleiben müssen
  • Produkte mit durch den Kern gesteuerter Innengeometrie
  • Anwendungen, bei denen die Bewegung des Vorspritzlings minimiert werden muss

Technischer Schwerpunkt:

  • Rotationsgenauigkeit des Kerns
  • Abdichtung an der Schnittstelle des zweiten Spritzvorgangs
  • Kernsteifigkeit und Kühlung
  • Auswerfersequenz
2K-Spritzguss mit Umsetzsystem

3. Transfersystem

Die erste Komponente wird durch einen Roboter, mechanischen Transfer oder eine andere kontrollierte Handhabungsmethode in eine andere Kavität umgesetzt.

Am besten geeignet für:

  • Teile, die nicht durch eine rotierende Werkzeugstruktur getaktet werden können
  • Projekte mit getrennten Spritzpositionen
  • Komplexe Produkte, die eine flexible Ausrichtung erfordern
  • Vorhandene Anlagen mit begrenzter Rotationsfähigkeit

Technischer Schwerpunkt:

  • Wiederholgenauigkeit des Transfers
  • Teileverformung vor dem zweiten Spritzvorgang
  • Zykluszeit & Automatisierung
  • Positionierung der zweiten Kavität

GBM prüft die Produktgeometrie, Materialien, das Jahresvolumen, die Ziel-Zykluszeit und die verfügbare Spritzgießmaschine, bevor ein Werkzeugkonzept empfohlen wird.

Fragen Sie nach dem richtigen Werkzeugkonzept

Materialkompatibilität ist nur der Anfang

Erfolgreiches 2K-Spritzen hängt von mehr ab, als nur einen Hartkunststoff und ein weiches Material aus einer Kompatibilitätstabelle auszuwählen.

GBM bewertet:

  • Genaue Kunststofftypen
  • Potenzial für chemische Bindung
  • Verhältnis der Schmelztemperaturen
  • Verarbeitungstemperaturfenster
  • Materialschwindung
  • Oberflächenbeschaffenheit des Vorspritzlings
  • Schnittstellenbereich
  • Mechanische Verriegelung
  • Belastungsrichtung des Produkts
  • Umweltanforderungen

Chemische Bindung und mechanische Verriegelung

Wenn eine direkte chemische Bindung ungewiss ist, können Nuten, Löcher, Hinterschnitte, Rippen oder andere mechanische Verriegelungselemente eingebracht werden, um den Halt zu verbessern.

Diese Merkmale müssen sorgfältig konstruiert werden, um schwache Wände, Lufteinschlüsse oder sichtbare Fehler zu vermeiden.

Material 1. Komponente Mögliches Material 2. Komponente Häufige Anwendung Technische Hinweise
ABS Ausgewählte TPE-Typen Griffe und Gehäuse Überprüfung der Haftung auf Typenebene erforderlich
PC oder PC/ABS Ausgewählte TPE- oder TPU-Typen Elektronik- und Industriegehäuse Prüfung der Wärme- und Chemikalienanforderungen
PP Kompatible TPV- oder TPE-Typen Dichtungen und Konsumgüterkomponenten Chemische Kompatibilität ist typabhängig
Hartkunststoff Hartkunststoff derselben Familie Zweifarbige Sichtteile Prüfung von Schmelztemperatur und Schnittstellendesign

Risikowarnung: Die Materialkompatibilität muss anhand der tatsächlichen Kunststofftypen, der Produktgeometrie und der Versuchsergebnisse bestätigt werden. GBM empfiehlt nicht, sich allein auf generische Materialnamen zu verlassen.

Technische Prüfungen, bevor wir Stahl fräsen

Die wirtschaftlichste Werkzeugkorrektur ist die, die vor Beginn der Fertigung erkannt wird.

01

Produkt- und Anforderungsprüfung

Wir prüfen die 3D-Zeichnung, Teilefunktion, Sichtflächen, Materialanforderungen, das Jahresvolumen und den Ziel-Spritzgussstandort.

02

2K-DFM-Analyse

Die DFM-Prüfung bewertet:

  • Materialschnittstelle & Abdichtungsbereiche
  • Trennlinie & Formschräge
  • Halt des Vorspritzlings
  • Druckrichtung beim zweiten Spritzvorgang
  • Anschnittpositionen & Entlüftung
  • Kühlung & Auswurf
  • Potenzielle Verformung
03

Prüfung der Maschinenkompatibilität

Für Exportwerkzeuge bestätigt GBM die Maschinendaten des Kunden: Schließkraft, Aufspannplattenmaße, lichter Säulenabstand, Ausrichtung der Spritzeinheit, Rotationsrichtung und Grenzen der Werkzeughöhe.

04

Werkzeugkonzept- und Konstruktionsprüfung

Vor der Werkzeugfertigung werden die vorgeschlagene Struktur, der Bewegungsablauf, die Stahlauswahl und kritische Toleranzen mit dem Kunden besprochen.

05

Musterungs- und Optimierungsplan

Die T1-Musterung dient zur Validierung von Füllung, Materialhaftung, Grenzqualität, Rotation, Abmessungen, Optik und Zyklusstabilität.

Gebaut, getestet und verifiziert in einem Fertigungssystem

Wir führen eine präzise Fertigung von Präzisions-Spritzgusswerkzeugen und strenge Tests unter einem Dach durch.

CNC- und EDM-Bearbeitung für den Werkzeugbau

Werkzeugfertigung

Kritische Werkzeugkomponenten werden durch geplante CNC-, Erodier-, Schleif-, Anpass- und Montagearbeiten gemäß der genehmigten Werkzeugkonstruktion gefertigt.

CNC-Bearbeitung Erodierbearbeitung (EDM) Werkzeugmontage
2K-Spritzguss-Abmusterung

2K-Musterungskapazität

Die Probemusterung ermöglicht es unserem Team, den kompletten 2K-Ablauf zu bewerten, anstatt Werkzeugkomponenten einzeln zu prüfen.

Stabilität des ersten Spritzvorgangs Materialgrenze Zyklus-Wiederholgenauigkeit
CMM-Maßprüfung

Maßprüfung

Kritische Abmessungen und Werkzeugkomponenten können durch KMM und andere geeignete Prüfmethoden gemäß der genehmigten Zeichnung und den Projektanforderungen verifiziert werden.

KMM Genehmigte Zeichnung
Projektberichterstattung und Dokumentation

Projektberichterstattung

Kunden erhalten dokumentierte Updates in definierten Projektphasen, einschließlich Konstruktionsprüfung, Fertigungsfortschritt, Musterungsergebnissen und ggf. Korrekturmaßnahmen.

Konstruktionsprüfung Fortschrittsberichte

Wählen Sie das Liefermodell, das zu Ihrem Produktionsplan passt

Option 1: 2K-Exportwerkzeug

Geeignet für Kunden, die eine eigene Spritzgussfertigung betreiben.

GBM kann unterstützen bei:

  • DFM und Werkzeugkonstruktion
  • Prüfung der Kundenmaschinen-Schnittstelle
  • Werkzeugfertigung & T1-Validierung
  • Musterversand & Werkzeugdokumentation
  • Ersatzteile und Exportverpackung

Vom Kunden bereitzustellen:

3D-/2D-Zeichnungen, Materialtypen, Maschinenspezifikationen, Werkzeugstandard, Jahresvolumen, Validierungsanforderungen.

Angebot für Exportwerkzeug anfordern

Option 2: Werkzeug + Spritzgussproduktion

Geeignet für Marken, OEMs und Montageunternehmen, die möchten, dass GBM sowohl das Werkzeug als auch die Spritzgussteile fertigt.

GBM kann unterstützen bei:

  • 2K-Werkzeugfertigung
  • Musterung und Prozessentwicklung
  • Spritzgussproduktion
  • Maßprüfung
  • Verpackung und Lieferung

Vom Kunden bereitzustellen:

Produktzeichnungen, Materialanforderungen, geschätzte Bestellmenge, optische Standards, Verpackungsanforderungen.

Werkzeug- und Produktionsunterstützung besprechen

Anwendungen für 2K-Werkzeuge

2K-Automobilkomponenten

Automobilkomponenten

  • Soft-Touch-Bedienelemente
  • Dichtungskomponenten
  • Funktionale Innenraumteile
  • Zweifarbige Bedienelemente
Industrielle 2K-Produkte

Industrieprodukte

  • Schutzgehäuse
  • Abgedichtete Schnittstellen
  • Griffe
  • Steuerungskomponenten
Medizinische 2K-Teile

Medizin & Gesundheitswesen

  • Funktionsgriffe
  • Dichtungsbereiche
  • Multimaterial-Gehäuse
  • Kontrollierte Schnittstellen
2K-Konsumgüter

Konsumgüter

  • Griffe
  • Komponenten für Babyprodukte
  • Körperpflegeprodukte
  • Optische 2K-Teile
Elektronische 2K-Komponenten

Elektronik

  • Tasten
  • Abgedichtete Gehäuse
  • Steckverbinderkomponenten
  • Hart-Weich-Verbindungen

Was Sie vor der Auswahl eines Herstellers für 2K-Werkzeuge prüfen sollten

Stellen Sie sicher, dass Ihr Lieferant Folgendes bestätigen kann, bevor Sie eine Bestellung aufgeben:

  • Überprüfung der tatsächlichen Materialgüten anstelle von generischen Bezeichnungen
  • Erläuterung des vorgeschlagenen Werkzeug-Indexierungskonzepts
  • Prüfung der Werkzeugkompatibilität mit der Zielmaschine
  • Bereitstellung eines 2K-spezifischen DFM-Berichts
  • Ermittlung der Druckrichtung der zweiten Komponente
  • Kontrolle der Grenzfläche zwischen beiden Materialien
  • Validierung von Haftung und Verformung während der Werkzeugabmusterung
  • Messung kritischer Abmessungen
  • Bereitstellung der Werkzeugdokumentation für den Export
  • Unterstützung bei Werkzeugänderungen nach T1
  • Vorführung echter 2K-Werkzeuge und Abmusterungskapazitäten

Ein Lieferant sollte erklären können, warum ein bestimmtes Werkzeugkonzept für Ihr Teil geeignet ist – und nicht nur einfach bestätigen, dass das Projekt machbar ist.

Von der Anfrage bis zum validierten 2K-Werkzeug

01
Geheimhaltungsvereinbarung (NDA) & Zeichnungsprüfung
02
Technische Klärung
03
DFM & Werkzeugkonzept
04
Angebot & Zeitplan
05
Designfreigabe
06
Stahlvorbereitung & Fertigung
07
Montage & interne Prüfung
08
T1-Abmusterung
09
Muster- & Berichtsübergabe
10
Korrektur & Validierung
11
Endkontrolle
12
Versand oder Produktionsstart

Was wir zur Bewertung Ihres Projekts benötigen

Die Bereitstellung der folgenden Informationen hilft GBM, die Machbarkeit, das Werkzeugkonzept, das Angebot und den Lieferplan genauer zu bewerten.

Tipp: Wenn das zweite Material noch nicht ausgewählt wurde, geben Sie bitte die Produktfunktion, die Zielhärte, die Betriebstemperatur, die chemische Belastung und die Anforderungen an die Haftung an.

Laden Sie Ihre Projektdateien hoch
  • 3D-Produktzeichnung
  • 2D-Zeichnung mit kritischen Toleranzen
  • Material und Güte der ersten Komponente
  • Material und Güte der zweiten Komponente
  • Jahresvolumen
  • Erwartete Werkzeuglebensdauer
  • Zielspritzgießmaschine
  • Anzahl der Kavitäten
  • Anforderungen an Oberfläche und Optik
  • Farbvorgaben
  • Exportwerkzeug oder Spritzgießproduktion
  • Geplanter Projektzeitplan
  • Vorhandene Muster oder frühere Werkzeugprobleme

Häufig gestellte Fragen (FAQs) zu 2K-Werkzeugen

Was ist der Unterschied zwischen 2K-Spritzguss und Umspritzen (Overmolding)?
Der 2K-Spritzguss verwendet normalerweise einen koordinierten Spritzzyklus, bei dem das Substrat der ersten Komponente für die zweite Einspritzung indexiert, gedreht oder umgesetzt wird. Das herkömmliche Pick-and-Place- Umspritzen kann das Substrat separat spritzen und es vor dem Umspritzen in ein anderes Werkzeug oder eine andere Kavität einlegen. Der geeignete Prozess hängt vom Produktionsvolumen, der Ausrüstung, der Teilegeometrie und den Automatisierungsanforderungen ab.
Woher weiß ich, ob zwei Materialien aneinander haften?
Die Haftung hängt von den genauen Kunststoffgüten, Verarbeitungstemperaturen, dem Substratzustand, der Grenzflächengeometrie und den Produktanforderungen ab. GBM prüft sowohl die chemische Verträglichkeit als auch mögliche mechanische Verriegelungsfunktionen, bevor das Werkzeugdesign finalisiert wird.
Was verursacht Gratbildung zwischen den beiden Materialien?
Mögliche Ursachen sind unzureichendes Abdichtungsdesign, Verformung des Substrats der ersten Komponente, Maßabweichungen, Werkzeugversatz oder instabile Verarbeitungsbedingungen. Diese Risiken sollten während des DFM geprüft und bei der Werkzeugabmusterung validiert werden.
Welche 2K-Werkzeugstruktur sollte ich verwenden?
Drehteller-, Drehkern- und Umsetzkonzepte eignen sich jeweils für unterschiedliche Produkte und Maschinenkonfigurationen. GBM empfiehlt eine Struktur nach Prüfung von Teilegeometrie, Materialien, Jahresvolumen, Zielzykluszeit und verfügbarer Maschine.
Kann GBM ein 2K-Werkzeug für unsere bestehende Maschine bauen?
Ja, vorausgesetzt, die Maschinenspezifikationen und Schnittstellenanforderungen werden bereitgestellt und sind technisch mit dem vorgeschlagenen Werkzeugkonzept kompatibel.
Kann GBM das Werkzeug an unser Werk exportieren?
Ja. Exportwerkzeug-Projekte können die Überprüfung der Maschinenschnittstelle, Abmusterungsvalidierung, Dokumentation, Ersatzteile und Exportverpackung gemäß dem bestätigten Projektumfang umfassen.
Kann GBM die Spritzgussteile herstellen?
Ja. Für geeignete Projekte kann GBM die Werkzeugherstellung mit anschließender Spritzgießproduktion und Qualitätskontrolle als Prüfunterstützung anbieten.
Welche Dateien werden für ein Angebot benötigt?
Eine 3D-Zeichnung ist die Grundvoraussetzung. Eine 2D-Zeichnung, Materialgüten, Jahresvolumen, Zielmaschine, Anforderungen an die Werkzeuglebensdauer und der Projektzeitplan helfen dabei, ein genaueres Angebot zu erstellen.
Wie lange dauert der Bau eines 2K-Werkzeugs?
Die Durchlaufzeit hängt von der Produktkomplexität, der Werkzeuggröße, der Anzahl der Kavitäten, dem Werkzeugkonzept, der Materialvalidierung und den erforderlichen Abmusterungsrunden ab. GBM erstellt nach Prüfung der Zeichnungen einen projektspezifischen Zeitplan.
Wie viel kostet ein 2K-Werkzeug?
Die Kosten hängen von der Teilegeometrie, der Werkzeuggröße, dem Stahl, der Anzahl der Kavitäten, der Indexierungsstruktur, dem Heißkanalsystem, den Toleranzen, den Oberflächenanforderungen und dem Validierungsumfang ab. Fordern Sie ein Angebot an mit Ihren 3D-Dateien für eine genaue Bewertung.
Werkstattszene in einer Werkzeugfabrik mit CNC-Anlagen

Benötigen Sie ein 2K-Werkzeug, das eine stabile Produktion erreicht?

Senden Sie GBM Ihre 3D-Zeichnung, Materialanforderungen, das Jahresvolumen und Informationen zur Zielspritzgießmaschine.

Unser Team prüft die Produktstruktur, die Materialschnittstelle, das Werkzeugkonzept und die wichtigsten Projektrisiken, bevor wir ein Werkzeugangebot erstellen.

E-Mail senden

info@gbmmould.com

Rufen Sie uns an

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Standort

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