Das Überformen wird als Alternative zur herkömmlichen Montage immer beliebter, was vor allem auf steigende Arbeitskosten zurückzuführen ist, insbesondere im Bereich der intelligenten Wearables. Wir haben Kunden dabei unterstützt, innovative Ideen in konkrete Produkte umzusetzen. Hier erzählen wir die Geschichte unserer Zusammenarbeit mit einem führenden Hersteller von Massagegeräten und wie wir dieses fortschrittliche Verfahren genutzt haben, um konkrete Ergebnisse und technologischen Fortschritt zu erzielen.
Hintergrund des Projekts
Der Kunde hatte sich zum Ziel gesetzt, ein intelligentes Nackenmassageband zu entwickeln, das leicht, flexibel und hautfreundlich ist und vom Endverbraucher ohne Montage verwendet werden kann.
Die größte Herausforderung bei diesem Projekt war die Anforderung, auf jegliche Montage zu verzichten: Weder Klebstoff noch Schnappverbindungen noch sichtbare Montagestrukturen waren zulässig – mit Ausnahme eines bestimmten Bereichs, der zur Aufnahme elektronischer Bauteile auf den Riemen des Massagegeräts aufgespritzt werden musste. Magnete waren aufgrund ihrer schnellen Befestigungs- und Lösefähigkeit die bevorzugte Lösung. Sie verbinden sich automatisch durch magnetische Anziehung, wenn sie einander nahegebracht werden, und lassen sich mit einem leichten Zug oder einer Drehbewegung mit nur einer Hand leicht trennen. Bei übermäßiger Krafteinwirkung lösen sie sich automatisch, um eine Erstickungsgefahr zu vermeiden, falls sich das Gerät um den Hals verfangen sollte – was es zu einem idealen Design für den Endnutzer macht. Dieser Ansatz stand jedoch im Widerspruch zum Umspritzverfahren. Die Magnete wurden von den Metallwerkzeugen angezogen, wodurch sie verrutschten und eine präzise Positionierung erschwert wurde. Zudem konnte der Hochtemperatur-Aushärtungsprozess ihre magnetischen Eigenschaften schwächen.
Unsere Lösung
Wir waren uns einig, dass Magnete für diese Anwendung die beste Lösung sind. Unser Schwerpunkt sollte darauf liegen, das Kunststoffgehäuse und den Magneten gemeinsam auf denselben Riemen zu umspritzen und dabei eine stabile magnetische Leistung zu gewährleisten. Wir verfügten über umfangreiche Erfahrung Umspritzen Silikon auf Kunststoff. Das Umspritzen von Magneten war für unser Team jedoch Neuland. Wir wussten, dass dies eine Herausforderung sein würde. Vor der Serienproduktion führten wir detaillierte Analysen und Simulationen hinsichtlich Material, Verarbeitung und Prüfung durch.
Materialauswahl
Wir haben uns für ein biokompatibles Flüssigsilikonmaterial entschieden, das für seine hohe Weichheit und hervorragende Flexibilität bekannt ist. Dieses Material zeichnet sich durch eine hervorragende Fließfähigkeit aus, wodurch es selbst kleinste Strukturen präzise ausfüllen kann. Gleichzeitig haben wir in Zusammenarbeit mit einem professionellen Lieferanten den Magneten speziell für diese Anwendung angepasst. Der Magnet wurde in unmagnetisiertem Zustand geliefert, wodurch die Ursache dafür beseitigt wurde, dass der Magnet am Stahl innerhalb der Form haftete und sich nur schwer positionieren ließ.
Entwicklung von Verarbeitungsverfahren
Der Formungsprozess stellte die größte Herausforderung dar. Unser Ziel war es, den gesamten Prozess – einschließlich des Umspritzens von Kunststoff und Magneten – in einem einzigen Umspritzschritt abzuschließen. Dies erwies sich für den Kunststoff als machbar, nicht jedoch für den Magneten. Wir führten zahlreiche Versuche und Anpassungen an den Werkzeugen und Parametern durch, doch diese trugen kaum zur Lösung des Problems der Magnetpositionierung bei. Das Problem der Verschiebung ließ sich nicht lösen. Daher haben wir den Prozess in einzelne Schritte aufgeteilt: Zunächst wurde flüssiges Silikon auf den Kunststoff umspritzt, um das Armband mit Positionierungsnuten herzustellen, die eine stabile Positionierung gewährleisten; anschließend erfolgte ein zweiter Umspritzvorgang auf das Armband und den Magneten. Der Magnetisierungsprozess wurde nach dem Umspritzen durchgeführt. Dies löste nicht nur das Positionierungsproblem, sondern stellte auch die Leistungsfähigkeit des Magneten sicher.
Prüfung
Wir haben die fertigen Armbänder geprüft und festgestellt, dass sie den Anforderungen des Kunden entsprachen. Sowohl der Kunststoff als auch der Magnet wiesen eine starke Haftung am flüssigen Silikonmaterial auf; es wurden weder Ablösungen noch freiliegende Stellen festgestellt. Die Magnete waren innerhalb des Armbands exakt positioniert, und diese präzise Positionierung gewährleistete eine einwandfreie magnetische Leistung und Produktfunktionalität. Darüber hinaus wurden die Magnete mit einem Magnetometer geprüft, und der gemessene Magnetfluss entsprach genau den Erwartungen.
Durch die enge Zusammenarbeit mit dem Kunden und einem professionellen Magnetlieferanten konnten wir den inhärenten Konflikt zwischen der Magnetmontage und dem Umspritzverfahren erfolgreich überwinden. Durch eine Neugestaltung der Fertigungsabfolge – wobei die Umspritzschritte getrennt wurden und die Magnete erst nach dem Spritzgießen magnetisiert wurden – erzielten wir eine präzise Magnetpositionierung, eine starke Materialverbindung und eine zuverlässige magnetische Leistung. Das fertige intelligente Nackenmassageband erfüllte alle Funktions- und Sicherheitsanforderungen und bewies damit, dass sich selbst anspruchsvolle Umspritzungsanwendungen durch systematische Analyse, Prozessinnovation und sorgfältige Umsetzung realisieren lassen. Dieses Projekt stärkt unsere Fähigkeit weiter, Kunden bei der Entwicklung von Wearables der nächsten Generation zu unterstützen, die komfortabel, langlebig und montagefrei sind.
