Das Beste aus zwei Welten: foammelt & clearmelt – Perfektion in Struktur & Design aus einem Werkzeug und einer Maschine

Automotive Interieurbauteile müssen heute oft zwei Welten vereinen: hohe strukturelle Funktion und anspruchsvolle, dekorative Oberflächen. Mit der Kombination von foammelt (physikalischem oder chemischem Schäumen) und clearmelt (PUR-Überflutung im Werkzeug) präsentiert ENGEL eine Lösung, die genau diese Anforderung erfüllt – und das in einem einzigen, vollintegrierten Fertigungsschritt: Diese Prozessintegration ermöglicht hochfeste, verzugsarme Funktionsteile mit einer optisch makellosen Klasse-A-Oberfläche. Zusätzliche Bauteile, Folien oder Lackprozesse werden überflüssig.

Ob im Automotive-Bereich, in der Unterhaltungselektronik, bei Hausgeräten, in der Medizintechnik oder im Möbeldesign - überall werden Bauteile benötigt, die strukturelle Anforderungen mit einer hochwertigen Oberfläche verbinden. Genau dafür wurde diese Kombination aus foammelt und clearmelt entwickelt.

Konstruktionselemente wie Rippen, Höhen und größere Wandstärken sind für die mechanische Performance unverzichtbar. Im klassischen Kompaktspritzguss führen sie jedoch häufig zu Einfallstellen oder Verzug. Das physikalische oder chemische Schäumen hebt die Strukturerzeugung auf ein neues Niveau und bietet damit folgende Vorteile:

• Verbesserte Steifigkeit bei reduziertem Gewicht

• Rippen und Höhen realisierbar - ohne kritische Oberflächenfehler

• Deutlich weniger Verzug durch geringere Schwindung

• Kürzere Zykluszeiten durch reduzierte Kühlanforderungen

• Materialeinsparung und geringere Stückkosten

Die typischen Oberflächencharakteristika geschäumter Bauteile – etwa Mattierung oder Schlieren – stellt jedoch eine Herausforderung dar. Für hochwertige Sichtflächen ist dies häufig nicht akzeptabel.

In vielen Fällen versucht man diesen Nachteilen zu begegnen – etwa durch den Einsatz

• von Oberflächenfolien,

• speziellen Werkzeugbeschichtungen (siehe Applikation auf der K2022) oder

• variothermer Werkzeugtemperierung,

um geschäumte Bauteile dennoch im Sichtbereich einsetzen zu können. Eine weitere, besonders elegante Lösung bietet die Kombination mit clearmelt.

Mit clearmelt wird das geschäumte Funktionsbauteil direkt im Werkzeug mit einer Polyurethanschicht überflutet. Die resultierende Oberfläche erfüllt höchste optische Ansprüche und bietet gleichzeitig funktionalen Mehrwert geschäumter Bauteile.

Der Einsatz der clearmelt Technologie ermöglicht:

• hochtransparente oder pigmentierte Tiefenglanzoberflächen

• brillante Piano-Black-Effekte

• Freiformdesigns ohne sichtbare Trennlinien

• hervorragende Kratz-, Chemikalien- und UV-Beständigkeit

In Kombination mit foammelt werden die optischen Schwächen des Schaums vollständig verdeckt – während die strukturellen Vorteile uneingeschränkt erhalten bleiben.

Technologisch bestehen noch einige Fragestellungen, die derzeit Gegenstand laufender Untersuchungen sind. So wird etwa untersucht, welche Prozessparameter das Entstehen von Nachschäumen beeinflussen – mit dem Ziel, sowohl optische Effekte wie Lufteinschlüsse als auch die Haftung zwischen der PUR Schicht und dem Trägerbauteil zu verbessern. Eine mögliche Gegenmaßnahme ist der Einsatz einer Folie zwischen Träger und PUR Schicht, die sowohl als Haftvermittler als auch als Barriereschicht für ausgasende Stoffe dienen könnte. Der Einsatz einer solchen Folie soll jedoch möglichst vermieden werden, da sie die Bauteilkosten deutlich erhöhen würde. Ziel ist es daher, dies durch optimierte Prozess- oder Werkzeugeinstellung zu vermeiden.

Sowohl die foammelt- als auch die clearmelt-Technologie sind vollständig in die Spritzgießmaschine integriert und lassen sich zentral über die CC300 bedient. Die integrierten MuCell-Einheiten e-foam und die clearmelt Dosiereinheiten sind vollständig in die ENGEL Maschine integriert und bieten damit höchste Prozesskonstanz sowie eine benutzerfreundliche Bedienung.

Zentrale Bestandteile dieser Spritzgießzelle sind folgende Integrationselemente:

• ENGEL e-foam Schäumtechnologie (für physikalisches Schäumen)

• ENGEL clearmelt Zelle als PUR-Dosier- und Mischsystem

• Spezifische Entlüftungs- und Temperiertechnik

Das Ergebnis: ein stabiler, reproduzierbarer Prozess für die Großserienfertigung.

Die Kombination beider Verfahren ersetzt die bislang übliche Trennung von Funktions- und Dekorbauteil:

Die Bauteil- und Prozessintegration senkt nicht nur Kosten und Komplexität, sondern erhöht zugleich die Nachhaltigkeit – ein zentraler Faktor im modernen Automotive-Bereich.

Die Kombination aus foammelt und clearmelt markiert einen technologischen Fortschritt, der die bisherige Trennung von Funktion und Design überwindet. Das Einsatzspektrum umfasst hochwertige Sichtbauteile, unabhängig von Branche und Anwendung. Besonder relevant sind Anwendungen im automobilen Interieur sowie im Consumer und Haushaltsbereich.

Zudem lässt sich die Technologie mit lokalen oder globalen Verstärkungsstrukturen – etwa Tapes oder Organosheets kombinieren. Darüber hinaus ist eine Kombination mit integrierter Sensorik, Elektronik oder Beleuchtungstechnik möglich, etwa bei Scheinwerfern, wo hochwertige Oberflächen mit Funktionalität und gegebenenfalls Leichtbau vereint werden.

ENGEL zeigt damit, wie moderne Prozessintegration wirtschaftliche und technische Anforderungen gleichermaßen erfüllt und neue Standards für Bauteile mit hochwertigen Oberflächen setzt.