Wie Silikon präzise zu Zahnstochern verarbeitet wird

Beim schwedischen Hersteller Tepe entstehen auf Spritzgießmaschinen von Krauss Maffei moderne Zweikomponenten-Zahnstocher aus Silikon und Thermoplast.

Der Zahnstocher Easypick aus Silikon und Thermoplast muss dann ran, wenn es zwischen den Zähnen drückt und auch bei regelmäßigen Reinigung der Zähne. Dabei bietet er viel Komfort, denn als Zweikomponententeil ist er gleichermaßen fest genug und durch seine Silikonauflage schonend zum Zahnfleisch.

Für oralhygienische Anwendungen stellt LSR (Liquid Silicone Rubber) das ideale Material dar, denn es ist flexibel, biokompatibel, frei von Weichmachern und robust. Zudem lassen sich damit feinste Strukturen abbilden, damit man auch eng stehende Zähne an allen vier Seiten säubern kann.

Für den Easypick vertraut Tepe auf die Silikon- und Mehrkomponenten-Kompetenz von Kraus Maffei. Das Bauteil besteht aus einem weißen, 15 g leichten Grundkörper aus Polybutylenterephthalat (PBT) mit konisch geformter Spitze und einer farbigen Silikonauflage von knapp 4 g.

Immer sechs Easypicks sind in einem Set miteinander über dünne Abreißpunkte verbunden. Für die Fertigung nutzt Tepe das bewährte Umsetzverfahren: Die untere, gekühlte Werkzeughälfte enthält die Thermoplastkomponente, und der hier gefertigte Formling wird mittels LRX-Linearroboter in der oberen (heißen) Silikonhälfte platziert. Dabei befinden sich die dünnen PBT-Stifte zentriert, aber frei in der Kavität, damit sie von allen Seiten gleichmäßig umhüllt werden können – bei Wandstärken von nur 200 µm kommt es auf höchste Fertigungspräzision an.

Die eingesetzten CXL 160 Silcoset Spritzgießmaschinen von Krauss Maffei verfügen über ein vollelektrisches Aggregat in L-Anbindung. Da die Öffnungsweite anhand des modularen Baukastens um 200 mm vergrößert wurde, bleibt die Bediengegenseite trotzdem leicht zugänglich. Auch die Formaufspannplatten sind verbreitert und die maximale Werkzeugeinbauhöhe erweitert.

Wenn das niedrigviskose LSR in die evakuierte Kavität strömt, wurden ihm vorher im Mischblock die entsprechenden Farb-Pigmente zugesetzt, was bei dem reaktiven Verfahren immer eine spannende Angelegenheit darstellt. Die Silikon-Einzelkomponenten unterliegen generell starken Chargenschwankungen und zu viel Farbzusatz kann zur Überspritzung, zu wenig zur Unterspritzung führen.

Da zahlt es sich aus, wenn man die Maschinenfunktion APC plus (Adaptive Process Control) im Einsatz hat: Anhand der Masseviskosität und hinterlegter Materialparameter, wie etwa der Kompression, passt sie in jedem einzelnen Zyklus den Umschaltpunkt an, das Ergebnis ist eine extreme Schussgewichtskonstanz  – gerade bei Präzisionsartikeln ein wichtiges Kriterium.   

Um Kunden bei der Produktion von Kaffeedeckeln den Einstieg in die LSR-Verarbeitung zu erleichtern, hat Krauss Maffei im Herbst 2020 ein Komplettsystemen geschnürt.

sk