In-Mold Decoration von Haushaltsgeräten

Fürth, 11. Mai 2020: Das Know-how aus vier Industrien nutzen, um Innovation im Bereich Haushaltsgeräte voranzutreiben: Das war das Ziel, als der Schweizer Küchenspezialist V-ZUG AG drei Unternehmen für ein gemeinsames Projekt ins Boot holte. Mit dabei waren die Fürther Beschichtungsspezialisten von LEONHARD KURZ, die Spritzguss-Experten der Schweizer A. & J. Stöckli AG und die Münchner Maschinenbauer von KraussMaffei. Ihre Aufgabe: Sie sollten der Bedienblende des neuen Premium-Backofens von V-ZUG ein neues Gesicht geben. Wie bereits in der Automobil-Branche üblich, wollte man die Blende optisch aufwerten, ihre Produktion aber gleichzeitig effizienter gestalten. Möglich machen sollte das die In-Mold-Decoration-Technologie (IMD) – ein Verfahren, das aus zwei Prozessschritten (Spritzguss des Bauteils und Dekoration) einen einzigen macht. Die IMD-Technologie kommt bereits in vielen Branchen zum Einsatz. Für die Schweizer Hausgeräteindustrie war das Gemeinschaftsprojekt von V-ZUG eine Premiere.

IMD-Technologie birgt produktionstechnische und wirtschaftliche Vorteile

V-ZUG ist der Premium-Küchenspezialist der Schweiz. Das Unternehmen produziert und vertreibt designorientierte Geräte für den Haushalt. Dass Funktionalität und Optik der High-End-Hausgeräte von der IMD-Technologie profitieren würden, davon war man bei V-ZUG überzeugt. IMD erlaubt die unterschiedlichsten Dekore, selbst Metallisierung ist möglich. Für Hausgeräte besonders wichtig: IMD hat einen „eingebauten“ Oberflächenschutz; dank hochresistenter Topcoats sind Oberflächen leicht zu reinigen, zudem ist die Dekoration gegen Reinigungsmittel oder Feuchtigkeit beständig.

Die wirtschaftlichen Vorzüge des IMD-Verfahrens sind nicht von der Hand zu weisen: Üblicherweise werden Bedienblenden von Backöfen lackiert oder in Echtmaterial, z. B. Aluminium, ausgeführt. Oder der gewünschte Oberflächenlook entsteht erst beim nachträglichen Verarbeiten. Produktionsschritte wie Lackieren oder Galvanisieren finden meist in Asien oder Osteuropa statt; sie sind ein Kostenfaktor und sorgen gleichzeitig für eine negative Umweltbilanz. Weil IMD Spritzguss und Dekoration nicht nur in einem Schritt ermöglicht, sondern auch für recyclierte Kunststoffmaterialien geeignet ist, holt das Verfahren Dekorationsprozesse „nach Hause“; das macht sie effizienter und nachhaltiger.

KURZ liefert IMD-Beschichtung und IMD-Werkzeug

Aufgrund ihres Spezialwissens über IMD-Technologie nahm V-ZUG KURZ, den deutschen Experten für Dünnschichttechnologie, mit ins Projekt. Beide Unternehmen haben einen deutlichen Design-Fokus. KURZ entwickelt und produziert individuelle IMD-Dekorationen; die notwendigen Werkzeuge und das Folienvorschubgerät für die Spritzgussmaschine kommen ebenfalls von KURZ. Das IMD-Trägermaterial wird über ein Folienvorschubgerät durch das Spritzgusswerkzeug geführt und vom Spritzgussmaterial in den Hohlraum gepresst. Die Temperatur des Materials sorgt dafür, dass sich die Dekorschicht von ihrem Träger löst und eine Verbindung mit dem Kunststoffteil eingeht. Dadurch entfallen nachträgliche Dekorationen, Zwischenlager und weitere Arbeitsschritte. Wie der Prozess funktioniert, zeigt ein Video von KURZ:

https://www.plastic-decoration.com/verfahren/in-mold-dekoration-imd

IMD leistet aber noch mehr: Aufgrund des so genannten Dead-Front-Effekts können IMD-Applikationen Bedienelemente für integrierte Touch-Funktionalität komplett verbergen. Erst durch Hinterleuchtung werden sie sichtbar. Bei KURZ kombiniert man In-Mold Decoration auch mit In-Mold Labeling (IML): Dabei werden während des Spritzgussvorgangs leitfähige Sensorfolien der KURZ-Tochter PolyIC auf Bauteile appliziert. Zum Einsatz kommt dieses Verfahren bei Bedienfeldern in den Bereichen Automotive, Home Appliances und Consumer Electronics. Immer gilt: Beide In-Mold-Verfahren erlauben kostengünstige Serienproduktion.

A. & J. Stöckli AG gießt und dekoriert Bauteile mit Maschine von KraussMaffei

Zweiter Partner für die V-Zug AG war die Schweizer A. & J. Stöckli AG. Das Unternehmen produziert hochwertige Kunststoff-Bauteile unter anderem für die Hausgeräteindustrie. Im Projekt war Stöckli für die Ausführung der Backofen-Blenden im IMD-Verfahren sowie für die gesamte Projektkoordination verantwortlich. Stöckli ist damit das erste Unternehmen in der Schweiz, das Spritzguss und IMD-Technologie kombiniert und derartige kundenspezifische Bauteilerealisierungen umsetzt. Eigens für diese Aufgabe installierte Stöckli eine neue IMD-fähige Produktionsmaschine.

Diese Spritzguss-Maschine brachte Partner Nummer drei ins Projekt – den deutschen Maschinenbauer KraussMaffei. Dessen Ingenieure fanden eine saubere Zellenlösung, die eine partikelarme Produktion der Backofenblenden möglich macht: Schließlich soll die Bedienfläche des High-End-Backofens eine makellose Optik aufweisen. Elektronische und mechanische Schnittstellen sind in der Maschine klar definiert. Ein flexibel einsetzbarer Knickarmroboter macht die Anlage bereit für zukünftige Bauteile oder weitere Prozessschritte. Für die In-Mold Decoration setzte man das Folienvorschub-Werkzeug von KURZ in der KraussMaffei-Maschine ein. Aufgrund ihrer bestens zugänglichen Zweiplatten-Bauweise lässt sich dort auch der Folienwechsel für die drei unterschiedlichen Blendendekore einfach realisieren. So konnte die Blende für den V-ZUG Backofen vollautomatisch in Serie produziert werden.

V-ZUG AG nutzt In-Mold Decoration für weitere Serienproduktionen

Bei V-ZUG, LEONHARD KURZ, Stöckli und KraussMaffei ist man stolz darauf, wie gut die Abstimmung in dem komplexen Projekt gelang. Die Backofen-Serie Combair V200, V400 und V600 ist seit Frühjahr 2019 im Handel. Aktuell arbeitet man bei V-ZUG an weiteren Varianten; auch Geschirrspülmaschinen sollen mit dem In-Mold-Verfahren dekoriert und so auf die nächste Design-Stufe gehoben werden. Der Schweizer Küchengerätehersteller plant, die neuen Geräte noch in diesem Jahr auf den Markt zu bringen.