FH Bielefeld
University of
Applied Sciences

Silimold 2.0

Silikonwerkzeug, Silimold 2.0, Kleinserien, Vakuumguss, Vakuumgießen, Rapid Prototyping, Vakuumgießen, Polymere, Alterungsmechanismen, Silikone, Polyurethan


Fachhochschule Bielefeld
Fachbereich Ingenieurwissenschaften und Mathematik
Interaktion 1
33619 Bielefeld

 

Projektleitung
Prof. Dr.-Ing. Bruno Hüsgen,
Fachbereich Ingenieurwissenschaften und Mathematik,
Tel.: 0521 106.7308,

bruno.hüsgen@fh-bielfeld.de

Vertretung
B.Eng. Alexander Heide,
Tel.: 0521 106.70362

alexander.heide@fh-bielefeld.de

B.Eng. Johannes Brikmann,
Tel.: 0521 106 7336

johannes.brikmann@fh-bielefeld.de

Projektbeteiligung
CNC Speedform AG,
Universität Paderborn

Laufzeit
01.09.2015 bis 31.08.2017

Projektförderung

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Kurzbeschreibung
Der Einsatz von Silikonwerkzeugen zur Herstellung von Gussteilen aus Polyurethan ist Stand der Technik. Dabei wird ausgehend von einem Urmodell eine Gießform aus Silikon angefertigt. Diese wird im eigentlichen Herstellungsprozess (Vakuumgieß-prozess) mit einem aushärtenden Polyurethanharz gefüllt.
Der Vorteil einer solchen hoch elastischen Silikonform ist, dass problemlos Bauteile mit komplexen Geometrien und hoher Oberflächengüte hergestellt werden können. Damit ist dieses Verfahren nicht nur für die Erstellung von frühen Prototypen im Entwicklungsprozess geeignet, sondern auch für die Herstellung von Kleinserien bis 500 Teilen.
Das Problem ist, dass es mit zunehmender Zahl der Abgüsse zu einer Reaktion zwischen der Silikonform und dem Polyurethanharz kommt. Diese Reaktion führt zum Aushärten der Randschicht an der Kavität der Gussform. Beim Entformen der Gussteile kommt es nach ca. 20-25 Zyklen zu Ausrissen aus der Oberfläche, wodurch die Form unbrauchbar wird. Damit ist die Standzeit einer Silikonform im Vakuumgießprozess maßgeblich von der Komplexität des Bauteils und Anzahl der Abgüsse abhängig.
Das Ziel des Projekts ist, die Standzeit der Silikonform auf ca. 500 Abgüsse zu steigern und damit ein sehr wirtschaftliches Herstellungsverfahren für Kleinserienteile zu gestallten.
Um die Standzeit zu erhöhen soll eine Sperrschicht entwickelt werden, die zwischen Urmodell und Silikonform aufgetragen wird.

Lösungsweg 

Abbildung 1: Schematische Darstellung des Lösungsweges

Abbildung 1 zeigt den schematischen Einsatz der Sperrschicht. Im ersten Schritt wird das Urmodell vollständig mit der Sperrschicht beschichtet. Im zweiten Schritt wird das beschichtete Urmodell mit Silikon umgossen. Dabei soll sich die Sperrschicht mit dem Silikon verbinden. Im letzten Schritt wird das Urmodell entformt.

Die Sperrschicht soll verhindern, dass es im Vakuumgießprozess zur Aushärtung der Randschicht und damit zu Ausrissen aus der Silikonoberfläche kommt.