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Mikrospritzgießen: Präzise wie ein Uhrwerk

Für das Junghans Funkwerk J101 stellt PKT seit 2016 Zwischen-, Detektions- und Kalendermitnehmerräder, Lagerbrücken, Halteplatten und Werkplatten her. Beim Mikrospritzgießen kommt es bei allen Bauteilen auf eine hohe Präzision an. Foto: Junghans

PKT fertigt hochpräzise Mikrospritzgießbauteile für Uhren von Junghans; Services von Simulation bis Qualitätssicherung gehören dabei zum Leistungsumfang.

Auf das Mikrospritzgießen mit hoher Präzision versteht sich Kunststoffverarbeiter PKT. Seit 2016 stellt das Unternehmen aus Tiefenbronn Zwischen-, Detektions- und Kalendermitnehmerräder, Lagerbrücken, Halte- und Werkplatten für Armbanduhren von Junghans her. Dazu gehört auch die seit zwei Jahren erhältliche Max Bill Mega Solar Uhr, für die Junghans ein lichtdurchlässiges Zifferblatt entwarf. Unter dem versorgt eine gewölbte Solarzelle das präzise Multifrequenz-Funk-Solarwerk mit Energie.

Bei den Bauteilen von PKT handelt es sich um sehr kleine Spritzteile mit Toleranzen von +/- 5 µm, Zahnräder mit einem Modul im Bereich von knapp 0,06 – 0,07. Bei der Werkplatte aus einem zu 40 % glasfaserverstärktem PPS mit besonderen Fließeigenschaften sind auf 28 mm 1.046 funktionsrelevante Maße – und die muss PKT mit sehr hoher Präzision im Spritzguss umsetzen.

Bauteile aus Kunststoff stören nicht die Funkwellen

Die Qualitätssicherung bei PKT umfasst unter anderem die Analyse der Uhrenplatinen durch Computertomografie. Hier müssen rund 1.400 Merkmale gemessen und angepasst werden. Foto: PKT

Alle Bauteile müssen aus Funktionsgründen aus Kunststoff hergestellt werden, da Funkwellen zum Beispiel nicht gestört werden durften, um den genauen Gang der Uhren nicht zu beeinträchtigen. Aber auch Kosteneffizienz ist ein Grund.

Für PKT stand bei der Zusammenarbeit mit Junghans der pragmatische Ansatz im Vordergrund, eine einwandfreie Funktion der Bauteile sicherzustellen. Dazu wurde das „simultane Engineering“ mit Junghans vorangetrieben, um etwa mit Moldflow-Analysen die Spritzteilqualität zu prüfen, bevor die Serienfertigung beginnt. „Bei unseren Füllbild-Untersuchungen im Dünnwandbereich erforderten die feinen Vernetzungen in den Werkzeugen lange Berechnungszeiten, die sich aber durch eine von Anfang an hohe Serienqualität auszahlten“, sagt Reiner Raithel, Projektleiter bei PKT.

Mikrospritzgießen mit Allrounder von Arburg

Im Werkzeugbau hat PKT simultan neue Produktionsmöglichkeiten mit seiner Sarix 3D-Mikro-Funkenerosions-Fräsmaschine, in der Produktion mit einem Allrounder 270 von Arburg inklusive Mikrospritzeinheit 5 sowie beim Teilehandling mit einem speziellen Robotsystem zur Entnahme und Ablage von Bauteilen mit einem Gewicht von 0,001 Gramm geschaffen.

Präzision im Blick: PKT übernimmt auch Messtechnik-Aufgaben

Ralf Kremann, Head of Product Development bei Junghans: „Wir kreieren Uhren für Menschen mit Stil, die sich an schönen Dingen erfreuen. Deshalb muss die Zusammenarbeit mit allen Zulieferern bis ins Detail stimmen.“ Foto: Junghans

Hinzu kommt in der Qualitätssicherung die Analyse der Uhrenplatinen durch Computertomografie. Hier mussten rund 1.400 Merkmale gemessen und angepasst werden. Die Durchlaufzeit für die Messung einer Platine lag bei circa zehn Arbeitstagen.

Qualitätssicherung schreiben die beiden Partner ganz groß. So wird die Lieferung der Serienteile von PKT aus durch einen Ausgangsprüfbericht begleitet, sodass bei Junghans keine umfangreichen Eigenprüfungen mehr stattfinden müssen. „Darüber hinaus messen wir optisch und taktil die wichtigsten Maße und machen einen Aufbauversuch. Mehr brauchen wir nicht mehr zu tun“, sagt Ralf Kremann, Head of Product Development bei Junghans. „PKT hat uns dabei zusätzlich unterstützt, indem sie für uns die komplexen Aufnahmen für die Teile gebaut haben, damit diese beim Messen definiert aufliegen.“

Kremann ist sehr zufrieden mit der Teamarbeit: „Von der Projektierung, der Konstruktion und Zeichnungsanpassung, den Moldflow-Analysen über die Bemusterung, Dokumentation der Messungen und Anpassung der Werkzeuge bis hin zur Serienreife war die Zusammenarbeit perfekt. Und auch, was die terminliche Realisierung anbelangt, hat alles wunderbar geklappt.“

sk