Ein Kleinserien-modell aus Resin entsteht

Der gesammte Produktions-vorgang in 4 einfachen Schritten beschrieben.

1)

Das Urmodell Basis jedes Kleinserienmodells ist ein von Hand gearbeitetes,abgußfähiges Modell – das Urmodell. Von der Güte des Urmodells hängt die Qualität der Abgüsse maßgeblich ab da selbst noch der kleinste Fehler abgeformt wird und sich später am Gußmodell wiederfindet!Demzufolge muss das Urmodell optimal gestaltet sein. Alle späteren fertigungsbedingten Schritte müssen wohl überlegt und beim Bau des Urmodells berücksichtigt werden. Als Grundprinzip gilt, dass alle Baugruppen zunächst einzeln bleiben und nicht miteinander verklebt werden. Das bedeutet, dass ein Geräteaufbau nicht mit dem Tank und/oder dem Fahrgestell verklebt wird. Das Fahrerhaus bleibt einzeln. Die Rollläden und die Dachplatte werden nicht montiert, sondern nur eingepasst. Kotflügel werden nicht verklebt, es sei denn sie sind Bestandteile der Karosserie. Erst derjenige, der später dieses Urmodell zum Abgiessen vorbereitet, legt fest, welche Baugruppen zusammengeklebt werden können. Bei sogenannten Hohlkörpern (einem Tank oder Geräteraum) gilt es zu beachten, dass der Hohlraum innen völlig glattwandig sein muss. Man muss sich beim Bau von solchen Teilen immer vorstellen, dass der Hohlraum mit Knetmasse ausgeknetet wird und diese Knetmasse ohne Zerstörung der Konturen des betreffenden Teils herausgezogen werden muss. Lässt sich die Knetmasse nicht mehr herausziehen, verhakt beispielsweise an einem Querholm, der innen zur Stabilisierung angeklebt wurde, dann läßt sich dieses Bauteil auch nicht abgießen. Fenster wiederum sind unproblematisch, weil es Durchbrüche sind. Jeder Fensterdurchbruch wird vor dem Erstellen der Innenform von innen mit hauchdünnem Klebeband verschlossen, so dass keine Hinterschneidung mehr vorhanden ist. Somit lässt sich die eingangs erwähnte Knetmasse wieder herausziehen. Trotz dieser sorgfältigen Vorbereitungen kann sich vor Produktionsbeginn herausstellen, dass das technisch Machbare, kaufmännisch nicht mehr vertretbar ist. Die Folge sind Kompromisse. So kann es sein, dass ursprünglich als Einzelteile konzipierte Bauteile zusammengefasst werden, um die Anzahl der zu gießenden Komponenten zu reduzieren. Auch entscheidet sich oftmals nach der Fertigstellung des Urmodells erst, aus welchem Material ein Bauteil hergestellt wird: Metallguß, Polyurethan-Guß oder gar Spritzguß.

2.

Die Produktionsformen: Anhand der Matrizen werden nun die Produktionsformen hergestellt. Diese bestehen aus einem elastischen Silikonkautschuk (Siehe auch meine ausführliche Dissertation über das Silikonmaterial). Die Matrize, das abgeformte Urmodell in seiner Negativform, wird in einer vorher definierten Position auf dem Sockel aufgebaut und so mit Polystyrol oder festen Karton Platten umklebt, so dass ein Kasten entsteht. Dabei muss natürlich die erforderliche Wandstärke (abhängig von der Masse der Matrize) berücksichtigt werden. Der Kasten wird nun mit Silikon aufgefüllt. Während der Aushärtephase darf er nicht mehr bewegt werden, um Verschie-bungen zu verhindern. Die Härtezeit liegt je nach verwen-detem Silikon zwischen 1 und 3 Tagen pro Teil. Die hieraus entstandenen Silikonformensätze können nun bis zu 50 mal mit Polyurethan befüllt werden. Danach werden die Abgüsse unsauber, kleben,brechen aus der Form raus und die Gießlinge müssten - würde man weiter aus diesen Formen giessen - sehr stark versäubert werden.

3. 

Der Abguß Gegossen wird mit einem kalt vergießbaren Zweikomponenten Resin Kunstharz (Siehe auch meine ausführliche Dissertation über Resin Kunststoffe), das eine hohe Abbildungsgenauigkeit besitzt. Nach dem Guß und der entsprechenden Aushärtungszeit müssen die Teile entformt werden. Dies muss sehr sorgfältig geschehen, damit nichts aus der Form abbricht. Unmittelbar nach der Entnahme aus der Form werden bereits grobe Pressreste sowie Angußkanäle und Luftaustrittkanäle entfernt (Vorversäuberung). Die Modellteile (Gießlinge) müssen dann gerade hingestellt werden, damit sie außerhalb der Form ihre Endhärte erreichen können. Dann werden die Formen gereinigt und erneut begossen. Während der Produktion müssen Maßhaltigkeit und Gussqualität permanent überwacht werden. Stellt sich nach einigen Abgüssen heraus, dass Pressreste an bestimmten Stellen zunehmen, so müssen die Formen auf mögliche Risse untersucht werden. In einzelnen Fällen werden dann neue Formen für das betreffende Bauteil erforderlich.

4. 

Die Weiterbearbeitung Nach erfolgter Durchhärtung aller Einzelteile wird Teil für Teil von Hand versäubert. Produktionsbedingte Angüsse und Luftkanäle werden so entfernt, dass sie nicht mehr sichtbar sind. Lediglich im Fensterbereich erlauben wir uns, z.T. Häutchen stehen zu lassen, die sich jedoch leicht entfernen lassen. So ist es möglich, die aufwendige Arbeit beim sog. “Versäubern“ eines Modells auf ein vertretbares Maß zu reduzieren. Von der Erstellung des Urmodells, über das Abformen, das Befüllen der Gießformen, dem Entnehmen des Gießlings bis zum Putzen erfolgt bei einer Kleinserienproduktion jeder Arbeitsschritt von Hand. Bis zu diesem Zeitpunkt ist jedes Teil dieses Modells mindestens 6x in irgendeiner Weise behandelt worden. Nach der Erstellung des Urmodells erfolgt die erste Abformung für die sogenannte Matrize. Diese wird von jedem Bauteil hergestellt, das hohl ist. Die Matrize ist ein absolut gleiches, jedoch massives Ebenbild des Urmodells, das künftig für die Produktion genutzt wird. Von ihr werden die eigentlichen Produktionsformen aus Silikonkautschuk erstellt. Bei dieser Matrize werden die Formtrennungen festgelgt, also die Stellen, an denen die spätere Silikonform zur Entnahme der Gießlinge geöffnet wird, um möglichst wenig Pressreste zu erhalten. Jedes Bauteil des Urmodells muss abgeformt werden. Besteht das Urmodell aus Fahrerhaus, Sitzgruppe, Aufbau, 2 Leiterpritschen und Fahrgestell mit angebauten Kotflügeln, müssen 4 Abformmodelle (Matrizen) hergestellt werden. Flache Bauteile, wie Roll-läden und auch die Leiterpritschen fasst man in einer einfachen Form zusammen. Die Teile werden, weil sie auf einer Seite völlig plan sind, auf eine Platte geklebt. Auch die Sitzgruppe kann in solch einer flachen Form produziert werden. Für die Hohlkörper (Fahrerhaus, Aufbau) sowie für das Fahrgestell (Relief auf allen Seiten) werden oft geschlossene Formen verwendet, die von aussen durch einen Angusskanal begossen werden können. Für das Modell eines einfachen Löschfahrzeugs werden drei Innenformen und drei Außenformen sowie eine flache Form benötigt, die in zwei unter-schiedlichen Verfahren begossen werden. Je komplexer das Urmo-dell angelegt ist, desto mehr Abformmodelle und Formen müs-sen angefertigt werden. Ob die Karosserieteile in einer geschlo-ssenen Quetschform oder einer Form mit Angußkanal produziert werden müssen, entscheidet sich oft erst während der Produktion. Der größte Feind des PU-Gießers sind Luftblasen. Schon bei der Erstellung der Matrize werden deshalb  sogenannte Steigkanäle gesetzt, aus denen Luftblasen entweichen können. Die Anordnung     dieser    Steigkanäle

erfolgt immer nach Erfahrungs-werten.Bei einem Modell, dass aus 13 Giessteilen besteht, bedeutet das insgesamt mindestens 78 Handgriffe (gerechnet ab dem Zeitpunkt des Begiesens der Silikonform) erforderlich sind, um alle Bauteile vorversäubert im Regal stehen zu haben. Wird nun eine Charge von 50 Modellen einer Sorte aufgelegt, so werden immer gleich zwei Formensätze hergestellt. Jeder Formensatz kann durchschnittlich bis zu zwanzigmal am Tag begossen werden. Für einige unserer Zwecke wird auch nicht unbedingt         zwingend          eine

 Vakuumpumpe benötigt, diese ist aber bei einer professionellen Produktion unbedingt notwendig! Durch den Einsatz einer oder mehrerer Vakuumkammern, erhöht man die Abformgenauigkeit einer Matritze bis zu 99% Fehlerfrei.

Alle diese Arbeitsschritte sind insgesamt notwendig um ein perfektes Modell für sie produzieren zu können! Das alles hat aber auch seinen Preis und wir hoffen das sie durch die Lektüre dieses Beitrags ein Verständniss für unsere Preiskalkulation entwickeln konnten.