SILICON FORMTEILE - BIW Isolierstoffe GmbH

QUALITÄT IN IHRER BESTEN FORM
Kompetent. Innovativ. Flexibel. Es sind
Egal ob Standardartikel oder Spezialan-
diese drei Eigenschaften, die BIW zu
fertigung: Bei BIW erhält der Kunde ein
einem der führenden Unternehmen bei
Produkt, das seine Anforderungen
allen Fragen rund um die Herstellung
maßgeschneidert erfüllt.
hochwertiger Formteile aus Silicon ge-
Mit einem modernen Maschinenpark
macht haben.
wird nach aktuellen Material- und Pro-
Der Erfolg im Markt ist das Resultat
duktionskenntnissen sowie mit hoch-
einer konsequenten Qualitätspolitik,
motivierten und hervorragend geschul-
die eine kontinuierliche Verbesserung
ten Mitarbeitern gefertigt. Die gesamte
als festen Bestandteil der Unterneh-
Prozesskette vom Basismaterial bis
mensführung integriert. Dies beinhaltet
zum konfektionierten Endprodukt wird
sowohl die stetige betriebswirtschaftli-
dabei effektiv „in-house“ ausgeführt
che Optimierung, wie auch die regel-
und damit das konstant hohe Qualitäts-
mäßige organisatorische und techni-
niveau in allen Stufen der Fertigung si-
sche Überprüfung und Verbesserung
chergestellt. Diese Faktoren machen
aller Schritte in der Prozesskette.
den entscheidenden Unterschied zu
den Wettbewerbern.
Mit dem langjährigen Elastomer-Know-
Die besondere Fertigungskompetenz
how und der notwendigen Flexibilität
hat BIW zum bewährten Problemlö-
ist BIW in der Lage auf neue Marktan-
sungspartner gemacht für in jeder Hin-
forderungen jederzeit schnell zu reagie-
sicht zufriedene Kunden.
ren. Die raschen Veränderungen und
die unterschiedlichen Ansprüche der
Kunden stellen die Experten bei BIW
jeden Tag vor neue Herausforderungen, denen sie gerne begegnen. Denn
so ist gewährleistet, dass das Unternehmen stets „up-to-date“ ist und die
Kunden auf den neuesten Stand der
Technik zugreifen können.
LSR – EIN GANZ BESONDERES ELASTOMER
Flüssig-Silicon (LSR – Liquid Silicon
Die Additionsvernetzung des Flüssig-
Rubber) gehört zu der Gruppe der
Silicons (LSR) bietet im Vergleich zu
sonders im Kontakt mit wässrigen Lö-
heißvulkanisierenden Kautschuke. Das
einer peroxidischen Vernetzung, wie
sungen schwacher Säuren, Laugen
Grundgerüst des Polymers ist – wie bei
sie bei Festkautschuk-Formteilen (HTV)
und Salze
Glas – die Silicium-Sauerstoff-Bindung.
üblich ist, den Vorteil, dass keine uner-
Durch die Integration von Methyl- und
wünschten Spaltprodukte entstehen.
Vinylgruppen entstehen lineare Poly-
LSR-Formteile enthalten weder toxi-
- um ein Vielfaches höhere Gasdurch-
merketten (MVQ). Die Flüssig-Silicone,
sche noch aggressive Bestandteile.
lässigkeit im Vergleich zu anderen
die zur Festigung der fertigen Vulkani-
- gute Chemikalienbeständigkeit be-
- ausgezeichnete physiologische Verträglichkeit
Elastomeren
sate in der Regel mit pyrogenen Kiesel-
Durch den Anteil der Vinylgruppen, die
- sehr gute elektrische Isolation
säuren gefüllt sind, werden als zwei-
gezielte Zumischung von Füllstoffen
- hohe Transparenz
komponentige Systeme verarbeitet.
und die Zudosierung spezieller Additi-
- farbliche Einstellbarkeit
Während die A-Komponente einen Pla-
ve lassen sich das Eigenschaftsprofil
- optimale Umweltverträglichkeit
tinkatalysator enthält, ist die B-Kompo-
des LSR reproduzierbar steuern und
nente mit einem Vernetzer und einem
besondere Qualitäten realisieren.
Bei sachgerechter Handhabung erfül-
Inhibitor ausgestattet. Nach Vermi-
Neben vielen anderen herausragenden
len LSR-Formteile zahlreiche internatio-
schung der beiden Komponenten er-
Qualitätsmerkmalen sind hier im We-
nale Standards, Normen und Richtli-
folgt unter Wärmezufuhr die Vulkanisa-
sentlichen zu nennen:
nien (siehe Tabelle).
tion – die platinkatalysierte Additions-
- Hitzestabilität bis +180°C (stabilisiert
vernetzung. Dabei werden Si-H-Grup-
bis +280°C)
pen des Vernetzers mit Hilfe des
- Kälteflexibilität bis –50°C
Platinkatalysators an die Doppelbin-
- konstante mechanische und elektri-
dungen der Vinylgruppen der linearen
sche Eigenschaften über ein weites
Polymerketten addiert.
Temperaturspektrum
- Witterungs-, Alterungs- und UV-Beständigkeit
Konformitäten von LSR-Formteilen
Standard
Anwendungsbereich
Shore A
BgVV XV Teil A, "Silicone"
Bundesinstitut für gesundheitlichen Verbraucherschutz
und Veterinärmedizin
Lebensmittel und
Bedarfsgegenstände
20-70
FDA-Code of Federal Regulation (CFR) 21 §177.2600
Food- & Drug-Association
Lebensmittel, Hygiene
20-70
USP Class VI
US Pharmacopoe, Class VI, Plastics
Medizin, Pharma
20-70
European Pharmacopoeia PA/PHExp. 3/T (82) 57
Silicone Elastomers for Closures and Tubing
Medizin, Pharma
20-70
ISO 10993
Biokompatibilität
Medizin
20-70
British Standard BS 6920 (WRAS)
Water Regulations Advisory Scheme
Trinkwasser
20-70
KTW-Empfehlung, Kategorie C
Kunststoffe- und Trinkwasser-Empfehlungen des
Umweltbundesamtes
Trinkwasser
30-70
DIN EN 549 DVGW
Deutsche Vereinigung des Gas- und Wasserfaches e.V.
Dichtungen in Gasgeräten
und Gasanlagen
Underwriters´ Laboratories UL 94-HB / UL 94-V1
Brandverhalten
alle Branchen
60
20-70
transparent oder in diversen Farben; detaillierte Informationen auf Anfrage
Standardtypen
Selbstschmierende
Typen
Ölgehalt
2-5%
Ölbeständige
Typen
Selbsthaftende
Typen
Selbstverlöschende
Typen
UL 94 V0
>0,9mm
LOI 35
Elektrisch
leitfähige
Typen
g/cm3
1,08-1,19
1,10-1,30
1,29-1,34
1,07-1,16
1,36-1,45
1,07-1,12
Härte
DIN 53505
Shore A
15-75
30-70
50-70
10-60
48-55
40-55
Reißfestigkeit (Zugfestigkeit)
DIN 53504
N/mm2
3-10
5-10
6-7
1,5-10,5
4-6
4,5-7
Reißdehnung (Bruchdehnung)
DIN 53504
%
300-800
400-900
230-430
600-750
350-450
350-650
N/mm
15-45
12-35
15-18
5-25
8-15
12-30
Rückprallelastizität
DIN 53512
%
45-65
30-60
55-60
40-60
50
50
Druckverformungsrest
DIN 53517 22h/175°C
%
10-60
15-65
17-25
20-25(1)
15-40
12-25
Durchschlagfestigkeit
VDE 0303
kV/mm
23
20-30
23
-
25-27
-
Ohm · cm
Ohm · cm
1014-1016
1015-1016
1015
-
1015
°C
180 a. F.(2)
280 sw
Eigenschaften von
LSR-Formteilen
Dichte
DIN 53479 A
Weiterreißwiderstand
ASTM D 624 B
Spezifischer Durchgangswiderstand
Elektrische Leitfähigkeit
VDE 0303
(Hoch-) Temperaturbeständigkeit
keine signifikanten Veränderungen
(1)
(2)
22h/125°C
a. F. = alle Farben, sw = schwarz
10
180 a. F.
280 sw
180 a. F.
280 sw
180 a. F.
180 grau
180 sw
Die Reaktivität der platinkatalysierten
Die Formgebung erfolgt mit individuell
Additionsvernetzung ist von der Kon-
dem Teil angepassten Werkzeugsyste-
zentration des Katalysators und des In-
men, die auf Basis langjähriger Erfah-
hibitors sowie der Temperatur abhän-
rung mit entsprechendem Know-how
gig. Da die Vulkanisation bereits bei
konstruiert und mit besonderer Sorgfalt
Raumtemperatur beginnt, ist eine auf-
erstellt werden. Zur Beschleunigung
wändige Verfahrenstechnik für eine
der Vernetzung werden die gehärteten
prozesssichere und wirtschaftliche Se-
Werkzeuge aufgeheizt. Adaptierte
rienproduktion erforderlich. Der Präzi-
Handling-Systeme entformen oder ent-
sion der Zwei-Komponenten-Dosieran-
nehmen die LSR-Formteile im Zyklus.
lage kommt somit in der LSR-Verarbeitung eine besondere Bedeutung zu.
Die extrem niedrige Viskosität beim Ein-
Entsprechende Aufmerksamkeit gilt
spritzen in das Werkzeug erfordert
dem Mischkopf, in dem beide Kompo-
somit nicht nur eine ausgereifte Werk-
nenten zusammenkommen und über
zeugtechnologie, sondern auch höchste
den eine zusätzliche Farbkomponente
Präzision zur Verhinderung von Über-
oder bei Bedarf Additive zudosiert wer-
spritzungen.
den können.
Bei richtiger Auslegung sind ausvulka-
Die Spritzgussmaschine integriert als
nisierte Flüssigsiliconformteile
zentrale Einheit das Spritzaggregat, die
nacharbeitsarm und damit bei hohem
Einspritzdüse und die Schließeinheit.
Automatisierungsgrad wirtschaftlich
Die Maschinensteuerung gewährleistet
herstellbar.
eine vollautomatische Prozessführung
mit reproduzierbarem Einspritzprofil,
Durch eine nachgeschaltete Tempera-
Konstanz der Fertigungsparameter,
turbehandlung (Tempern) sichert BIW
einer optimierten Zykluszeit und einer
seinen Kunden nicht nur die Möglich-
permanenten Prozessüberwachung.
keit des Einsatzes im Kontakt mit Lebensmitteln, sondern auch den Einsatz
von LSR-Formteilen für die Medizintechnik.
VIELFALT IN IHRER SPEZIFISCHEN FORM
Die hervorragenden Eigenschaften des
Die im eigenen Hause entwickelte
Werkstoffs Flüssig-Silicon kombiniert
Werkzeugtechnologie setzt auf einen
mit der Werkzeug- und Verarbeitungs-
modularen Aufbau mit durchgehärte-
technologie und dem Mischungs-
ten oder plasmanitrierten Präszisons-
Know-how der BIW-Experten bieten die
formen, die mit Schnellspannsystemen
ideale Grundlage für die Lösung kun-
ausgestattet sind. Das bedeutet, dass
denspezifischer dreidimensionaler
in vielen Fällen lediglich die formge-
Elastomeranforderungen.
benden Konturplatten als Werkzeugkosten für den Kunden anfallen. Die
Mit modernen Spritzgussanlagen
Grundaufbauten mit der Werkzeugbe-
fertigt BIW LSR-Formteile im Injection
heizung sowie die Anguss-Systeme auf
Molding Verfahren mit den unter-
Basis der BIW-eigenen Kaltkanal-Tech-
schiedlichsten Wandstärkenverhält-
nologie werden der Spritzgussmaschi-
nissen.
ne zugerechnet. Unter Berücksichti-
Die Teilegewichte liegen zwischen
gung der wirtschaftlichen Rahmenbe-
0,15 g bis über 200 g.
dingungen werden in Zusammenarbeit
Die Aufspannmaße für die Werkzeuge
mit dem Kunden individuelle, optimier-
liegen bis max. 415 mm x 615 mm bei
te Werkzeugkonzeptionen erarbeitet. In
Schließkräften bis 1.500 kN.
Abhängigkeit von Jahresmenge und
Zielpreis, Laufzeit und Werkzeugkostenbudget sowie Termin und qualitativen Anforderungen werden letztlich die
geeignete Angusstechnik und die Kavitätenzahl definiert. Durch diese strukturierte Konzeption konnten bisher eine
umfangreiche Palette verschiedenster
LSR-Formteile mit klassischem Tunnel-
Durch einen separierten Temperpro-
oder Filmanguss sowie mit anguss-
zess für die platinkatalysierten, addi-
freier Direktanspritzung in mehrnes-
tionsvernetzten LSR-Formteile, der ge-
trigen Werkzeugen realisiert werden.
trennt von anderen Fertigungsberei-
Der gesamte Fertigungsprozess mit
chen durchgeführt wird, schließt BIW
Dosieranlage, Spritzgussmaschine,
darüberhinaus potenzielle Verunreini-
Werkzeugsystem und Handling wird
gungen durch andere Vernetzungs-
dabei durch die integrierte Steuerung
systeme aus.
im Automatikbetrieb gefahren und
Die Teile erlangen nicht nur eine best-
permanent überwacht, um ein konstant
mögliche Vernetzungsdichte, sondern
hohes Qualitätsniveau sicherzustellen.
genügen den höchsten Anforderungen
Die LSR-Spritzgussverarbeitung erlaubt
an das Migrationsverhalten in der Le-
deshalb einen hohen Automatisie-
bensmittel-, Medizin- und Elektrotech-
rungsgrad bei weitestgehend grat- und
nik sowie der Automobilindustrie.
lunkerfreien Fertigteilen.
Somit erzielt BIW unter Beachtung der
Werkzeugkosten für kleine, mittlere
und große Serien jeweils ein vernünftiges Preis-Leistungs-Verhältnis.
Bei entsprechenden Anforderungen
seitens der Einsatzanwendung tempert
BIW die LSR-Formteile in speziellen
Turboöfen mit konstant hoher Luftumwälzung bei permanenter Frischluftzufuhr.
FLÜSSIGSILICON-SPRITZGUSSTEILE
Ein großes Gebiet an LSR-Anwendun-
Steigrohrverbinder für Getränkema-
gen bietet die Automobilindustrie, für
schinen, Dichtungen für Heizplatten
die BIW Steckerdichtungen für Kabel-
oder Warmhaltekannen sowie Bügelei-
sätze und Bordnetze herstellt entspre-
sendichtungen. Anschlagdämpfer, Ven-
chend den Kfz- und OEM-Spezifikatio-
tile oder Gehäusedichtungen für neue
nen, wie z.B. SAEJ-200xxx, DBLxxx,
Gerätegenerationen mustert BIW inner-
VW 2.8.1xxx oder Bosch N2580-x.
halb kürzester Zeit ab und berät seine
Dabei kommen vielfach Sondermateri-
Kunden bereits in der Entwicklungs-
alien wie ölausschwitzende LSR-Typen
phase.
für selbstschmierende Dichtungen zum
Einsatz. Mehrfachdichtsysteme für
Besonders im Bereich der Heizgerätein-
leuchtweitenregulierbare Scheinwerfer
dustrie ist die Kombination des hausei-
sind neben Schwingungsdämpfern für
genen Mischungs-Know-hows mit der
Steckerleisten, O-Ringen, Gehäusedich-
Entwicklung des Dichtungsdesigns ge-
tungen und Batterie-Endkappen einige
fragt.
der lieferbaren Produktvarianten im
DVGW registrierte Mischungen, konzi-
Automotiv-Bereich.
piert für Dichtungen im brenngasfüh-
Für Leuchtendichtungen hat BIW spe-
renden Bereich, und MPA geprüfte
zielle Mischungen und Verarbeitungs-
Werkstoffe im abgasführenden Bereich,
technologien entwickelt zur Vermei-
decken die komplette Palette der
dung von „Fogging“-Effekten.
Brennwertgeräte-Dichtungstechnologie
ab. Angefangen von der Dichtung für
Ein weiteres Anwendungsfeld ist die
die Gaszuführung, über die Brennkam-
Hausgeräte- und Elektrokleingerätein-
mer- und Kondensat-Wannen-Dichtun-
dustrie. Typische Anwendungen sind
gen, bis hin zur Abgasdichtung im
Schornsteinbereich bietet BIW seinen
Kunden ein komplettes Dichtungssortiment an.
Im Sanitärbereich wächst die Bedeu-
Im Leuchtenbereich wie auch in der
tung von LSR-Formteilen stetig nicht
Elektroindustrie und im Energieanla-
zuletzt auf Grund der halogenfreien
genbau macht man sich die außerge-
Struktur in Verbindung mit dem ausge-
wöhnlichen elektrischen Eigenschaften
zeichneten Druckverformungsrest, der
zu Nutze. Die gute Kriechstromfestig-
hohen Transparenz und der Alterungs-
keit und die Lichtbogenbeständigkeit
beständigkeit. Für Abdichtungen in
sind zusätzliche positive Eigenschaften
wasserführenden Systemen wie Misch-
an LSR-Formteilen neben der hohen
batterien kann BIW auf KTW und
Durchschlagfestigkeit, die im Bereich
WRAS geprüfte Rezepturen zurückgrei-
von 18 bis 27 kV/mm nach VDE 0303
fen.
liegt.
Eine besondere Bedeutung kommt
Anwendungen für LSR-Formteile fin-
LSR-Formteilen in der Medizintechnik
den sich in fast allen industriellen Be-
zu. BIW setzt für diesen Sektor Materia-
reichen, wobei BIW seine Kunden so-
lien ein, die den Anforderungen der
wohl hinsichtlich der Materialauswahl
USP Class VI entsprechen. Dichtungen,
als auch hinsichtlich der Teile- und
Chirurgenbesteckaufnahmen und Dia-
Formauslegung mit entsprechendem
lysekappen werden wie alle Produkte
Experten-Know-how berät.
für medizinische Anwendungen durch
spezielle Temperprozesse weitestgehend migrationsfrei ausgeliefert.
SONDERPRODUKTE
BIW erarbeitet für die unterschiedlich-
Silicon in Präzisionswerkzeugen in be-
sten Aufgabenstellungen kundenspezi-
ziehungsweise durch das Filtergewebe
fische Produktlösungen. Dabei wird die
gespritzt wird. Innerhalb eines Herstel-
Kompetenz der verschiedenen Elasto-
lungszyklus werden diese Filterele-
mer- und Textilverarbeitungstechnolo-
mente im vollautomatischen Serien-
gien genutzt.
prozess umspritzt, gestanzt und separiert.
Für den Endanwender ergeben sich an-
Derartige Filter-Dicht-Hybride werden
spruchsvolle Kombinationsprodukte:
in der Dialysebehandlung eingesetzt
und eignen sich auf Grund der physio-
Ein Beispiel sind Beatmungsschläuche
logischen Unbedenklichkeit besonders
für die Notfallmedizin, die den beson-
für medizintechnische Anwendungen.
deren Anforderungen dieses Bereichs
entsprechen. Die Schläuche sind be-
Kombinationsteile aus selbsthaften-
heizbar und bei glattem Innenschlauch
dem Silicon und Thermoplasten neh-
mit einem Wendel als Knickschutz ver-
men heute bereits wichtige Funktionen
stärkt. Die ebenfalls beheizten und mit
in den verschiedensten Industrieberei-
Temperaturfühlern ausrüstbaren Gerä-
chen wahr. Vorreiter sind hier die Auto-
teanschlussmuffen werden direkt ange-
mobil- und die Hausgeräteindustrie
spritzt. Mit diesen Schlauchsystemen
sowie die Bürokommunikationstechnik
kann den Patienten temperierte Atem-
und der Heizgerätebau. BIW projektiert
luft zugeführt werden; eine Kondensa-
Szenarien technischer und wirtschaft-
tion im Schlauch wird vermieden.
licher Lösungen spezieller Problemstellungen, entwickelt 2-Komponenten-
Ein weiteres Beispiel spezieller BIW-
Teile auf Basis integrierter Werkzeug-
Formteile betrifft Filterelemente mit in-
systeme und realisiert die bedarfs-
tegrierter Dichtfunktion, bei denen das
orientierte Serienproduktion
wahlweise im halbautomatischen Einlegeverfahren oder im hocheffizienten
Automatikbetrieb. Stets sind die individuellen Kundenanforderungen der
Maßstab innerhalb eines ThermoplastSilicon-2K-Projektes.
Bei der Verbindung zwischen Silicon-
und Schieber mittels Gasinjektions-
Teilen zu metallischen Oberflächen fin-
technik (GIT) herstellen. Diese im Ela-
den alternativ zu selbsthaftenden Sili-
stomerspritzguss noch junge Technik,
contypen auch Haftvermittler und
bei der in einem Prozessschritt das
Grundierungen ihre Anwendung um
Werkzeug gefüllt und das Teil hohlge-
einen dauerhaften Verbund in der An-
blasen wird, ermöglicht unter anderem
wendung sicherzustellen.
komplizierte Formgebungen medienführender Leitungen für zahlreiche An-
Zum Erreichen bestimmter Oberflä-
wendungsfälle (z. B. Infusionsschläu-
chen greifen die BIW-Experten auf
che für die Medizintechnik oder mehr-
Beschichtungsdispersionen oder Gleit-
winkelige Schlauchkrümmer für die
lacke zurück, um genau den techni-
Hausgeräteindustrie). Hierbei lassen
schen oder sensitiven Effekt zu erzie-
sich Anschlusselemente direkt inte-
len, den der Kunde wünscht. Ein trok-
grieren.
kener Griff oder eine verbesserte Abriebfestigkeit lässt sich beispielsweise
In der Dichtungstechnik vielfach gefor-
auf diesem Wege am fertigen Teil si-
derte Silicon-Schaum-Formteile mit
cherstellen.
einfachen dreidimensionalen Konturen
erfordern eine ganz besondere Techno-
Wie bei der 2-K-Technologie werden
logie. Im Gegensatz zum chemischen
die kombinierten Metall-LSR-Formteile
Schäumen mit entsprechenden Treib-
auf Basis eines strukturierten Prozess-
mitteln, die bei der drucklosen Vulkani-
managements mit Erfahrung und En-
sation in der Extrusion eingesetzt wer-
gagement kundenindividuell in die Pra-
den, setzt BIW für Silicon-Schaum-
xis und die Serienreife umgesetzt.
Formteile auf ein physikalisches Schäu-
Direkt auf metallische oder thermoplas-
men unter Einsatz speziell modifizierter
tische Werkstoffe aufgespritzte Dich-
Injektionsdüsen.
tungen (Molded in Place Gaskets) vermeiden dem Endanwender die sonst
Weiterentwicklungen mit dem Zu-
notwendige Konfektionierung.
kunftswerkstoff LSR sind somit kaum
Grenzen gesetzt, wenn es um hochwer-
Formteile, deren funktionelle Hohl-
tige Elastomeranwendungen geht.
räume Umlenkungen und verschiedene
Fordern Sie das Know-how und die
Durchmesser aufweisen, lassen sich
Kompetenz der BIW-Experten.
mit LSR nur unter Verzicht auf Kerne
BIW Isolierstoffe GmbH
Pregelstraße 5
58256 Ennepetal
Deutschland
Telefon + 49 (0) 23 33 - 83 08-0
Telefax + 49 (0) 23 33 - 83 08-10
[email protected]
www.biw.de
Für die Vollständigkeit und Richtigkeit der
Angaben wird keine Haftung übernommen.
Sämtliche technische Daten ohne Rechtsverbindlichkeit. Änderungen vorbehalten.
Stand 03.2003