Decoratietechniek kent veel variaties: Achterspuiten.
Drs. Ing. John Düring, Ing. G. Greutink
Een korte definitie van de spuitgietterm "achterspuiten" ("hinterspritzen","back moulding") is het achterspuiten van een tussen de matrijshelften geplaatst voorwerp. Op deze ogenschijnlijk eenvoudige wijze kan een voorwerp met een substraat verenigd worden.
Niet alleen decoratief, ook
functioneel
Het idee om een voorwerp te achterspuiten is al weer enige
decennia oud en oorspronkelijk louter gedacht om een product te
decoreren [1]. Intussen wordt achterspuiten niet alleen toegepast
om esthetische (decoratie, glans) of cosmetische (afdekken
defecten) redenen, maar ook om functionele redenen. Bijvoorbeeld
ter verbetering van oppervlakte eigenschappen zoals krasvastheid,
uv-bestendigheid, weerstand tegen slijtage of voor het aanbrengen
van informatieve details zoals een barcode, logo of instructie.
De laatste trend is het realiseren van een soft-touch effect en
het integreren van mechanische en/of elektrische functies.
In principe zijn alle spuitgietbare thermoplasten geschikt om mee
te achterspuiten en in principe kan elk materiaal achterspoten
worden. In de praktijk wordt de toepassing echter beperkt tot
veelgebruikte thermoplasten zoals ABS, PC, PE en PP, en ten
aanzien van het te achterspuiten materiaal tot bepaalde weefsels,
foliën, metalen plaatjes en andere kunststoffen.
Als gevolg van voortdurende ontwikkeling is het achterspuiten
niet meer gelimiteerd tot het conventionele spuitgieten zoals van
compacte producten, maar kan het ook toegepast worden bij
multi-component spuitgieten (b.v. 2k-spuitgieten), gas-injectie
etc. alsmede bij maken van geschuimde producten.
Algemeen bekende technieken van het achterspuiten zijn
in-mould-decoration, achterspuiten van foliën en
in-mould-labelling. Maar er zijn nog veel meer technieken met elk
hun specifieke toepassingsmogelijkheden. Omdat diverse partijen
veelal ook eigen terminologie hanteren, wordt het er voor de
geinteresseerden niet inzichtelijker op. Aan de hand van een veel
gebruikte indeling worden de meest belangrijke technieken kort
besproken.
Fabric-Melt
Bij Fabric-melt, Textile-melt of In-Mold-Lamination gaat het om
het achterspuiten van textiel zoals weefsel, doek, fluweel, vilt,
tapijt etc. Vanwege de samendrukbaarheid van het te achterspuiten
materiaal is tijdens inspuiting een lage interne druk in de
matrijs van wezenlijk belang voor een goed eindproduct. De
gewenste lage druk is op meerdere manieren te verwezenlijken en
de belangrijkste zijn het lagedruk spuitgieten [2] en compression
moulding. Bij compression moulding wordt gebruik gemaakt van een
bewegende matrijs. Voor dit ademen van de matrijs, tijdens of
vlak na inspuiting, zijn weer verschillende technieken
ontwikkeld.
In-Mold-Transfer printing
Bij In-Mould-Transferprinting of In-Mould-Printing wordt een
bedrukte transerfolie gebruikt. Na achterspuiten van de
transferfolie is de bedrukking op het spuitgietproduct terug te
vinden [3]. Een bekende fabrikant van bedrukte transferfolie
gebruikt veelvuldig de term In-Mould-Decoration (IMD).
Achterspuiten van folie
Dit is een verzamelterm waarbij specifiek een folie of een
voorgevormde folie (schaaldeel, applique) achterspoten wordt.
Behalve het eerdergenoemde IMD zijn veel gebruikte technieken
onder meer Film-Insert-Molding, In-Mold-Film Decoration,
Insert-Mold-Decoration, Applique-Insert-Moulding en
In-Mould-Surfacing-Film. Ingeval het achterspuiten van een
voorgevormde folie kan het voorvormen eventueel in de matrijs
zelf geschieden door de matrijsbeweging (Matched-Metal-Tooling),
met behulp van lucht (High-Pressure-Forming) of vloeistof
(Hydroforming). Bij de zojuist genoemde technieken gaat het in
principe om koud vervormen van de folie. Uiteraard kan het
voorvormen ook middels thermovormen (vacuümvormen of
membraanpersen), in een separate processtap vooraf, geschieden.
Met behulp van voorvormen kan men zelfs producten verkrijgen
waarbij de folie-om-de-rand zit (ondersnijding) [4].
In-mould-labeling
Hoewel het In-mould-labelling (IML) eigenlijk een variant is van
het achterspuiten van folie, wordt IML toch als een aparte
techniek beschouwt omdat er speciale randapparatuur en speciale
labels toegepast worden. Het gaat hierbij veelal om industriële
verpakkingen [5]. Een goed voorbeeld van IML zijn de gedecoreerde
bierkratten (zie foto 1).
Foto 1: bierkrat met in-mould-label (Trepak Image Systems BV).
Insert moulding en outsert
moulding
Bij insert moulding gaat het
veelal om het achterspuiten of omspuiten van losse ingelegde
metalen delen zoals schroeven, uitgestanste of gegoten delen. etc
die geïntegreerd of ingekapseld worden (zie foto 2). Ingeval
outsert moulding gaat het om het achterspuiten van bewerkte
metalen plaatjes waar de uitsparingen en bevestigingspunten al
aangebracht zijn. Vaak is er een simultaan vormen en stansen van
het blik bij het sluiten van de matrijs. In dat geval kunnen de
matrijzen behoorlijk gecompliceerd zijn.
Foto 2: insert-moulding van electronisch component (Plast Molding BV).
Overmolding
Bij overmolding, co-molding of multi-material molding, is de
ontwikkeling gestart met het maken van de toetsen van een
toetsbord om slijtvaste letters op de toetsen te verkrijgen. Bij
overmolding gaat het namelijk om het achterspuiten van kunststof
met een ander kunststof. Afhankelijk van de onderlinge
compatibiliteit van de gebruikte kunststoffen zijn er 3
mogelijkheden.
Om bovenstaande te bewerkstelligen zijn er een aantal technieken ontwikkeld. De belangrijkste zijn de overneemtechniek, de techniek van roterende matrijsdelen en het trekken van de kern. Een goed voorbeeld van overmolding zijn de zogenaamde 3D-moulded-interconnected-devices (3D-MID) zoals toegepast in de elektronica industrie.
Conclusie
De verschillende technieken van achterspuiten kunnen niet alleen
van belang zijn bij het ontwikkelen van nieuwe producten, maar
ook bij het upgraden van bestaande producten. Een belangrijk
gegeven hierbij is dat achterspuiten soms zonder grote problemen
bij bestaande producten in te voeren is. Vaak zelfs zonder
ingrijpende en dure matrijswijzigingen. Met betrekking tot een
mogelijke kostenreductie kan het achterspuiten een alternatief
zijn voor post-mold decoratie technieken zoals bijvoorbeeld
lakken of cubic printing. Dit in het bijzonder voor de moeilijke
bedrukbare thermoplasten zoals PE en PP vanwege hun relatief lage
oppervlaktespanning.
Verder biedt het afdekken van het product de mogelijkheid om
goedkoper recycle materiaal of regeneraat in te zetten.
Het lijkt daarom uitermate zinvol de verschillende
achterspuittechnieken nader te bekijken of het invoeren van
achterspuiten interessant zou kunnen zijn.
In de volgende nummers van Kunststof & Rubber zal dieper ingegaan worden op de verschillende technieken.
Literatuur
[1] Xylonite Co.Ltd.: Method of making decorative moulded
articles from thermo-plastic materials. BP-869 416 (1956).
[2] Hettinga, S.: Fundamentals of controlled low pressure
injection molding. Reprint from Plastic News International, April
1994.
[3] Böcklein, M.; Eckardt, H.: Dekorieren von Spritzgußteilen
im Werkzeug. Reprint from Kunststoffe 76 (1986) 11, 1028-1032.
[4] Düring,J.; Kosok,U.; Hinterspritzen von Folienhauben.
Kunststoffe 85 (1995) 772-773.
[5]
Auer,H;Hagenlocher,B.A.;Pickel,H.Volland,W.:Inmould-Labelling:
Dekorations-Verfahren der Zukunft. Plastverarbeiter 45 (1994)
109-111.
Mercatel Groep BV
Postbus 545
7500 AM Enschede
Tel.: 053-483 66 33
Fax: 053-483 66 31
Back to list of publications