Maxell, Ltd. hat eine neue Technologie für das Spritzgießen von Schaumstoff entwickelt, um ein geringes Gewicht, die Unterdrückung von Verformungen unter Biegebelastung und ein sauberes Erscheinungsbild zu erreichen, indem nur die Rippen, die die Struktur verstärken, selektiv geschäumt werden, wobei die Schaumstoffformtechnologie "RIC-FOAM" zum Einsatz kommt. Die Muster dieser Technologie werden auf der CHINAPLAS 2024 in Shanghai, China (23.-26. April) in der Maxell Digital Products China Co., Ltd. (im Folgenden MDCN) ausgestellt (Japan Pavillon B23 in Halle 1.1). In den letzten Jahren haben sich die Reduzierung des Harzverbrauchs und die Gewichtsreduzierung zu globalen Megatrends entwickelt, insbesondere im Mobilitätssektor, wie z.B. bei Elektrofahrzeugen, um Kohlenstoffneutralität zu erreichen.

Eine der Lösungen zur Bewältigung dieser Herausforderungen ist die "Foam Molding Technology", bei der Kunststoffe aufgeschäumt werden. Unter dem Gesichtspunkt des Recyclings und der Umweltverträglichkeit schreitet die praktische Anwendung der Schaumformungstechnologie unter Verwendung von Stickstoff oder Kohlendioxid voran. Die von Maxell in Zusammenarbeit mit der Universität Kyoto im Jahr 2017 entwickelten Geräte, die die physikalische Niederdruck-Schaumgusstechnologie namens "RIC-FOAM" nutzen, werden von Herstellern von Spritzgussmaschinen vermarktet.

Bauteile in verschiedenen Bereichen wie Automobil, Haushaltsgeräte und Sport werden mit diesen Geräten hergestellt, um das Gewicht zu reduzieren und die Präzision zu erhöhen. Auf der anderen Seite wurden bei der Schaumgusstechnologie, einschließlich "RIC-FOAM", schon früher Probleme wie die geringere Festigkeit des Harzes und die Verschlechterung des Aussehens durch die Gase des Schaumbildners angesprochen. Um die Festigkeit von Harzformprodukten zu erhöhen, wird neben der Verdickung des Substrats häufig die Verwendung von Verstärkungsstrukturen, den sogenannten Rippen, eingesetzt.

Als Lösung für diese Herausforderungen hat Maxell eine selektive Schäumungstechnologie entwickelt, bei der nur die Rippen geschäumt werden. Durch selektives Schäumen nur der Rippen, ohne das Substrat zu schäumen, ist es möglich, ein Gleichgewicht zwischen Festigkeit und einem sauberen Aussehen herzustellen. Da die Biegesteifigkeit von geformten Produkten mit Rippen mit der Höhe der Rippen zunimmt, ist es möglich, durch das Formen hoher Rippen leichte und starke Komponenten zu schaffen.

Allerdings entstehen dabei Vertiefungen (Einfallstellen) aufgrund von Harzschrumpfung, die durch unzureichenden Harzdruck an der Basis der Rippen verursacht wird. Zwar lassen sich die Einfallstellen durch die Schaumbildung beim herkömmlichen Schaumgießen beseitigen, aber es war schwierig, die Festigkeit und das Aussehen zu erhalten, da das Substrat ebenfalls aufschäumte. Mit der neu entwickelten Technologie ist es möglich, während des Spritzgießens selektiv nur die Rippen in der Form zu schäumen, ohne die Konfiguration der Schaumstoffformmaschine zu verändern.

Die Technologie des selektiven Schäumens wurde durch die Weiterentwicklung der "High Precision Molding & Forming"-Technologie erreicht, die Teil der Kernkompetenz von Maxell in den analogen Kerntechnologien "Mischen & Dispergieren", "Feinbeschichtung" und "High Precision Molding & Forming" ist. In Zukunft wird das Unternehmen durch die Verfeinerung dieser Technologie dazu beitragen, neue Strukturdesigns zu entwickeln, die ein Gleichgewicht zwischen Leichtigkeit, Aussehen und Festigkeit herstellen, sowie darauf basierende Harzkomponenten. Derzeit bereitet Maxell die Kommerzialisierung dieser Schaumstofftechnologie in erster Linie für den chinesischen Markt vor, wo Elektrofahrzeuge in großen Stückzahlen produziert werden, und zwar über seine Konzerngesellschaft MDCN und kooperierende Hersteller. Auf der CHINAPLAS2024 wird Maxell seine Schaumstoffformungstechnologie "RIC-FOAM" zusammen mit den angewandten Technologien, die Leichtbau und hohe Festigkeit ermöglichen, ausstellen und mehrere Muster mit diesen Technologien zeigen.

Maxell wird weiterhin zur Verwirklichung einer nachhaltigen Gesellschaft beitragen, indem es neue Werte bietet. Effekt des selektiven Schäumens: Die Steuerung des Gasflusses innerhalb der Form, das Produktdesign und die Simulation des Formdesigns ermöglichen es, nur die gewünschten Bereiche selektiv zu schäumen. Die Einfallstellen und der Verzug der geformten Produkte werden verbessert, was zu einem Aussehen führt, das dem von ungeschäumten Produkten entspricht.

Wenn beispielsweise die Substratdicke auf 1 mm reduziert und mit Rippen verstärkt wird, werden im Vergleich zu einer flachen Platte mit einer Substratdicke von 3 mm eine Gewichtsreduzierung von 40 % und eine Verbesserung der Biegefestigkeit um 14 % bei einer Belastung von 5 kg bestätigt, wodurch ähnliche Effekte wie in den Simulationen erzielt werden.