Vollautomatische Produktion von Spritzguss-Kleinstteilen

Die Ausgangslage:
Design follows process

Der verwendete Filter kann vom Hörgeräteträger selbstständig ausgetauscht werden. Somit erhöht sich die Langlebigkeit des Hörgerätes, die Hörakustik wird gesteigert sowie die Handhabung erleichtert. Das erste Design der Cerumenfilter und des Spendersystems musste hinsichtlich Herstellbarkeit und Verarbeitung in der Automation in enger Abstimmung mit dem Kunden überarbeitet werden. Neben der vollautomatisierten Produktion stand auch die Wirtschaftlichkeit im Vordergrund. Bei der Konzipierung und dem Bau der Anlagen lag der Fokus auf einer hohen Genauigkeit und Präzision der einzelnen Komponenten. Der eigentliche Filter ist kleiner als ein Granulatkorn und wird mittels Mikrospritzguss hergestellt. Seine filigrane Konstruktion ermöglicht einen längeren Produktlebenszyklus.

Die Herausforderung:
Kleinstteile ganz groß herausbringen

Die größte Herausforderung lag in der Herstellbarkeit des Werkzeuges sowie im Handling der Filter während der Fertigung. Dafür waren die langjährige Erfahrung und Expertise der Konstruktion, des Formenbaus im Kleinstteilebereich, der Robotik sowie des Spritzgusses notwendig. Die Konzipierung der Automation stellte eine besondere Herausforderung bezüglich des Greifens und Handlings der Teile dar. Die Bauteilprüfung mittels Kamera und Lasermikrometertechnik sowie die Belaserung der Verpackungsbauteile in der vorgegebenen Taktzeit erforderte weitreichende Kenntnisse in der Prozessentwicklung sowie Kamera- und Lasertechnik. Auch die Lieferzeit war sehr eng bemessen und Materialänderungen während des Projektes machten es erneut spannend. Schließlich wurden verschiedene Materialien gewählt. Das Unterteil (Bottom) besteht aus SAN, das Oberteil (Top) sowie die Massenspeicherverpackung aus ABS und das Label aus PS. Im Laufe der Fertigung der Filter wurde das Material auf POM mit Glasfasern geändert. Dies führte zu weiteren Herausforderungen bei der Entformung und Anbindung sowie beim Handling der Bauteile mittels Roboter, wie die Vereinzelung und Prüfung.

Die Vorgehensweise:
Perfekt kombiniert

• Zusammenstellung eines Projektteams aus Formenbau, Robotik und Spritzguss
• Machbarkeitsstudie der Kunststoffbauteile in Bezug auf Werkzeug, Spritzgießen, Greiftechnik sowie Vereinzelung im Automationsprozess
• Design-Abstimmung mit dem Kunden und Optimierung der Geometrie
• Konzepterstellung für Herstellung, Entnahme und Handling der Bauteile und Simulation per VR-Brille
• Konstruktion des Werkzeuges und gleichzeitiger Bau der Automation
• Verheiratung der einzelnen Komponenten und Inbetriebnahme     
• Gleichzeitiger Aufbau einer zweiten Fertigungslinie
• Kontinuierliche Qualitätssicherung durch stichprobenartige CT-Vermessung

Das Ergebnis:
Klangvolle Welt

Durch den bereits feststehenden Serienstart-Termin für die neue Hörgeräte-Generation und aufgrund von Material- und Designänderungen während des Projektes mussten einige Herausforderungen gemeistert werden. Diese hat das Projektteam zusammen mit dem Kunden mit Bravour gemeistert. Der hohe Zeitdruck führte auch dazu, dass parallel zur ersten Anlage die zweite Anlage projektiert wurde und ebenfalls in Serienfertigung ging. Im Verbund mit einem sehr guten Lieferantennetzwerk und dem Ausbau der eigenen Expertise für Spritzgussautomation ist toolcraft ein Projekt gelungen, das Seinesgleichen sucht. Seither laufen die Filtersysteme vollautomatisiert vom Band und sorgen im neuen Hörgerätesystem für eine klangvolle Welt.

Mehr zu unserem Spritzguss + Formenbau erfahren Sie hier.