Near-Net-Shape Fertigung von Kunststoffteilen

Near-Net-Shape, auch bekannt als „endkonturnahe Fertigung“, ist bei Ensinger ein zentraler Ansatz für eine ressourcenschonende und wirtschaftliche Herstellung komplexer Bauteile aus Hochleistungskunststoff. Der Rohling erhält bereits bei der Herstellung eine nahezu konturgleiche Form, sodass zur Erfüllung der finalen Spezifikation nur noch geringfügige Bearbeitungsschritte erforderlich sind. 
Dabei übernimmt Ensinger die gesamte Prozesskette – von der Entwicklung und Herstellung des Materials über die Herstellung konturnaher Rohlinge bis zur finalen Bearbeitung.

Mit diesem Ansatz verfolgt Ensinger das Ziel, den Materialeinsatz und den Bearbeitungsaufwand spürbar zu senken, die Produktionszeiten zu verkürzen und gleichzeitig die Effizienz in der Gesamtfertigung nachhaltig zu steigern. Insbesondere bei der Kombination aus komplexen Geometrien und leistungsfähigen Hochleistungskunststoffen wie PEEK oder thermoplastischen Faserverbundwerkstoffen, wie sie in der Medizintechnik, Luftfahrt oder Halbleiterindustrie zum Einsatz kommen, spielt Near-Net-Shape seine Stärken aus.

Bei der Herstellung präziser Kunststoffkomponenten bietet die Near-Net-Shape Technologie mehrere Vorteile.

Ensinger fertigt Near-Net-Shape Bauteile aus technischen Hochleistungskunststoffen vorwiegend mittels Spritzguss, Compression Molding oder der Press-Sintertechnik (Direktformverfahren). Die nachträgliche, finale Bearbeitung wie beispielsweise das Einschneiden von Gewinden, Einbringen von Bohrungen oder das nachträgliche Fräsen auf Maß werden ebenfalls inhouse durchgeführt. Damit bietet Ensinger eine ressourceneffiziente, wirtschaftliche und leistungsstarke Lösung, die aufwendige und kostspielige Verfahren ersetzt  – oder die Herstellung komplexer Geometrien überhaupt erst möglich macht.

Der Rohling wird im Spritzguss nahezu endkonturgenau hergestellt und anschließend gezielt spanend bearbeitet. 
So lassen sich auch anspruchsvolle Strukturen und Hinterschnitte realisieren, die im reinen Spritzguss technisch nicht umsetzbar wären.
Der Vergleich zeigt: Aus einer ursprünglich zerspanend hergestellten Platte wird durch Kombination aus Spritzguss und spanender Endbearbeitung ein optimiertes, wirtschaftlicheres Bauteildesign realisiert.

Beim Near-Net-Shape Compression Moulding werden thermoplastische Composite-Vorformen erzeugt. Dabei werden kunststoffbeschichtete Fasermatten, die Semipregs, zugeschnitten, in die Form gelegt und anschließend konsolidiert und imprägniert. 
Das Verfahren eignet sich besonders gut für stark beanspruchte, komplexe oder dreidimensional gekrümmte Bauteile, die andernfalls aufwendig aus faserverstärkten Platten gefräst werden müssten. Die formnahe Herstellung ermöglicht eine erhebliche Reduzierung des Materialeinsatzes. Im Gegensatz zum Fräsen aus einer Composite-Platte lassen sich beim Near-Net-Shape Compression Moulding die Fasern gezielt entlang der definierten Kraftrichtung in die Form legen. Dadurch kann die mechanische Verstärkung exakt auf die zu erwartenden Belastungsverläufe im späteren Einsatz abgestimmt werden. Solche maßgeschneiderten Composite-Bauteile kommen in der Medizintechnik, im Maschinenbau, im Sport und in der Luft- und Raumfahrt zum Einsatz.

Beim Near-Net-Shape Direktformverfahren werden die Vorformen aus dem Hochtemperaturkunststoff Polyimid (PI) gefertigt. 
Dabei wird das pulverförmige Material in konturnahe Rohlinge gepresst und anschließend gesintert. Mithilfe dieses Verfahrens lassen sich Near Net Shape Teile herstellen, die hohen mechanischen oder thermischen Belastungen standhalten müssen. 
Die anschließende Weiterbearbeitung, wie beispielsweise das Finishing oder das präzise Fräsen auf Maß, kann entweder direkt bei Ensinger oder in Ihrem Haus erfolgen. So lassen sich material- und zeiteffiziente Lösungen realisieren, die exakt auf anspruchsvolle Anwendungen zugeschnitten sind.