Mit einstufigem Spritzgießprozess zu Softtouch

Technologiedemonstrator aus dem Projekt Senseskin für den Bereich der Mittelarmlehne. Er wurde in einem einstufigen Spritzgießprozess gefertigt. Foto: Neue Materialien Bayreuth

Eine nahtlose Oberfläche mit funktionsintegrierten Softtouch-Bedienfeldern – dafür wurde im Projekt Senseskin ein einstufiger Spritzgießprozess entwickelt.

Hochgradig funktionsintegrierte Softtouch-Bauteile sind eine elegante Lösung für moderne Fahrzeuge – und genau für deren Herstellung wurde im Kooperationsprojekts Senseskin ein hocheffizienter einstufiger Spritzgießprozess entwickelt. Funktionsintegrierte Softtouch-Bauteile bilden eine hochwertige Optik im sogenannten fugenlosen beziehungsweise Seamless-Design und bieten über Touch-Bedienfelder die Möglichkeit, verschiedenste Funktionen zu integrieren. Zur Umsetzung dieser Konzepte stehen bislang jedoch weder die Werkstoffe noch die Prozesstechnik zur Verfügung.

Softtouch: Neue Thermoplaste mit Druck- und Schubhaptik

Ziel des Forschungsvorhabens Senseskin war es daher, für diese Anwendung neuartige Materialen und angepasste Verarbeitungstechnologien bereitzustellen. Im Rahmen des Vorhabens wurden neuartige thermoplastische Materialien mit spezifischer Druck- und Schubhaptik entwickelt, die für eine ansprechend weiche, der menschlichen Haut ähnelnden Haptik sorgen. Dabei wurde die „Zielhaptik“ zu Beginn der Materialentwicklung im Rahmen einer Probandenbefragung ermittelt. Diese wurden messtechnisch in objektive Referenzwerte übersetzt, die dann als Orientierung für die Weiterentwicklungsschritte dienten.

Spritzgießprozess mit drei Komponenten

Explosionsdarstellung des Demonstratorbauteil: Es besteht aus den drei spritzgegossenen Komponenten TPE-Dichtlippe, Träger und Softtouchkomponente und aus den funktionalisierten Zwischen- und Dekorfolien. Foto: Neue Materialien Bayreuth

Die Fertigung des Demonstratorbauteils erfolgte in einem maßgeschneiderten, automatisierbaren 3-Komponenten-Spritzgießprozess. Dabei ermöglicht eine speziell hierfür entworfene Werkzeugtechnologie das Zwischenspritzen der Weichkomponente zwischen die beiden Funktionsfolien. Durch einen Foliendirektbeschnitt im Werkzeug konnte der Grad an Prozessintegration noch zusätzlich erhöht werden.

Der Technologiedemonstrator entspricht einer dem Innenraum der Zukunft entlehnten Handablage in der Mittelkonsole eines Fahrzeugs. Durch die speziell entwickelten, funktionalisierten Folien lässt sich das in die Mittelkonsole integrierte Bauteil anschließend direkt in die Fahrzeugelektronik einbinden und sorgt für intuitive Bedienbarkeit und eine hochwertige Seamless-Surface.

Das Konsortium des von der Bayerischen Forschungsstiftung geförderten Kooperationsprojekts „Senseskin – Entwicklung neuer Materialien zur Realisierung funktionsintegrierter Softtouch-Komponenten in einem einstufigen Spritzgießprozess“ bestand aus den Partnern Dr. Schneider Kunststoffwerke, Hexpol TPE, den assoziierten Partnern Brose Fahrzeugteile und Isosport Verbundteile sowie den beiden Forschungspartnern Neue Materialien Bayreuth und Universität Bayreuth.

sk