2K-Werkzeugbau
Zwei Komponenten brauchen ein Werkzeug, das beide beherrscht: Wir konstruieren und fertigen Mehrkomponenten-Werkzeuge im eigenen Haus – ausgelegt auf sichere Verbindungen und stabile Serienprozesse.
2K-Werkzeug – kurz erklärt
Ein 2K-Werkzeug ist ein Spritzgießwerkzeug, in dem zwei Kunststoffkomponenten nacheinander in einem einzigen Maschinenzyklus verarbeitet werden. Vom Einkomponenten-Werkzeug unterscheidet es sich durch ein zweites Angusssystem, eine Mechanik zum Umsetzen des Vorspritzlings und getrennt geführte Temperierkreise. Diese Zusatzfunktionen erhöhen den Konstruktionsaufwand deutlich – dafür entsteht das fertige Bauteil ohne nachgelagerte Montage.
Zertifizierte Prozesse
ISO 9001 und IATF 16949. Wir erfüllen die Qualitätsanforderungen, die Automobil- und Elektrotechnikkunden an ihre Werkzeuglieferanten stellen – von der Dokumentation bis zur Rückverfolgbarkeit.
Werkzeugbau im eigenen Haus
Konstruktion und Fertigung der 2K-Werkzeuge entstehen bei uns, nicht bei einem Zulieferer. Änderungen aus der Abstimmung gehen direkt in die Konstruktion zurück.
Werkzeug und Serie an einem Standort
Bemusterung und Serienfertigung laufen auf über 5.000 m² am selben Ort. Zeigt sich Korrekturbedarf, wird im Haus nachgearbeitet – ohne Versand, ohne Firmengrenzen.
Aufbau eines 2K-Spritzgusswerkzeugs
Ein Werkzeug für den Mehrkomponenten-Spritzguss muss zwei Formnester zugleich bedienen und den Vorspritzling zwischen beiden Stationen präzise umsetzen. Vier Merkmale unterscheiden es von einem klassischen Spritzgusswerkzeug – und jedes davon ist eine Entscheidung, die vor der Konstruktion fällt.
1K-Werkzeug
- Ein Angusssystem
- Ein Formnest, ein Werkstoff
- Ein Temperierkreis
- Einfaches Auswerfersystem
2K-Werkzeug
- Zweites Angusssystem je Komponente
- Umsetzmechanik für den Vorspritzling
- Getrennte Temperierkreise
- Stationsabhängiges Auswerfersystem
Zweites Angusssystem
Jede Komponente benötigt ihren eigenen Anguss. Beide Systeme werden getrennt ausgelegt, weil die Werkstoffe unterschiedliche Fließeigenschaften und Verarbeitungstemperaturen mitbringen. Bei Heißkanalausführung kommt eine eigene Regelung je Komponente hinzu.
Umsetzmechanik
Nach dem ersten Schuss muss der Vorspritzling in die zweite Kavität gelangen – je nach Werkzeugkonzept über einen Drehteller, eine Indexplatte oder eine Umsetzeinheit. Diese Mechanik bestimmt Zykluszeit, Werkzeuggröße und die Anforderungen an die Maschine.
Getrennte Temperierkreise
Hart- und Weichkomponente brauchen in der Regel unterschiedliche Werkzeugtemperaturen. Werden beide Bereiche über denselben Kreis geführt, leidet entweder die Formgebung oder das Fertigteil. Die Temperierung ist damit kein Nebenaspekt der Konstruktion, sondern legt fest, welches Prozessfenster in der Serie überhaupt zur Verfügung steht.
Stationsabhängiges Auswerfersystem
In der ersten Station wird der Vorspritzling nicht entformt, sondern gehalten und umgesetzt – ausgeworfen wird erst nach der zweiten Station. Das Werkzeug braucht deshalb zwei getrennt angesteuerte Auswerferfunktionen. An diesem Punkt entscheidet sich in der Serie, ob der Prozess stabil läuft.
Drei Wege, zwei Komponenten zu verbinden
Welches Werkzeugkonzept sinnvoll ist, hängt von Bauteilgeometrie, Stückzahl und der verfügbaren Maschine ab. Wir wählen es gemeinsam mit Ihnen, bevor die Konstruktion beginnt.
Drehtellerwerkzeug
Die bewegliche Werkzeughälfte sitzt auf einem Drehteller, der den Vorspritzling um 180 Grad in die zweite Station schwenkt. Robust, schnell im Zyklus und gut geeignet für höhere Stückzahlen.
Indexplattenwerkzeug
Eine drehbare Mittelplatte trägt den Vorspritzling zur zweiten Kavität. Das Konzept erlaubt komplexere Geometrien als der Drehteller und benötigt keine Maschine mit Drehtellereinheit – ein zweites Spritzaggregat vorausgesetzt.
Umsetzverfahren (Transfer)
Der Vorspritzling wird entnommen und in ein zweites Werkzeug oder eine zweite Kavität eingelegt – manuell oder per Handling. Der Werkzeugaufwand bleibt niedrig, dafür steigt die Zykluszeit.
Wo 2K-Werkzeuge scheitern – und woran es liegt
Die meisten Probleme im Mehrkomponenten-Spritzguss entstehen nicht in der Maschine, sondern lange vorher am Werkzeug. Vier Punkte entscheiden über das Ergebnis.
Haftung zwischen den Komponenten
Nicht jede Materialpaarung verbindet sich stoffschlüssig. Wo die chemische Haftung fehlt, muss die Verbindung formschlüssig gelöst werden – über Hinterschnitte, Durchbrüche oder umlaufende Nuten. Das ist eine Werkzeugentscheidung, keine Materialentscheidung.
Unterschiedliche Schwindung
Hart- und Weichkomponente schwinden verschieden stark. Wird das bei der Auslegung der Kavitäten nicht berücksichtigt, verzieht sich das Bauteil oder die Weichkomponente löst sich an den Rändern ab.
Lage der Trennebene
Die Trennebene muss so liegen, dass der Vorspritzling beim Umsetzen sicher gehalten wird und die zweite Komponente sauber anspritzt. Eine ungünstige Trennebene lässt sich später kaum korrigieren.
Temperaturführung
Die Weichkomponente wird meist auf einen bereits abgekühlten Vorspritzling gespritzt. Ist dieser zu kalt, leidet die Haftung; ist er zu warm, verformt er sich. Das Fenster dazwischen legt die Temperierung fest.
Wir klären diese Punkte in der Machbarkeitsbetrachtung, bevor die erste Zeichnung entsteht. Details zum Verfahren selbst finden Sie auf unserer Seite zum 2K-Spritzguss.
Kritischer Punkt an Ihrem Bauteil?
Schicken Sie uns die Geometrie – wir sagen Ihnen, ob und wie sie sich im Werkzeug lösen lässt.
Werkzeug und Serie aus einer Hand
Bei Schröder + Heidler entstehen 2K-Werkzeuge im eigenen Werkzeugbau – und laufen anschließend in unserer eigenen Fertigung an. Das verkürzt die Wege zwischen Konstruktion, Werkzeugbau und Bemusterung: Zeigt sich bei den ersten Schüssen Korrekturbedarf, wird das Werkzeug im Haus angepasst, ohne Versand und ohne Abstimmung über Firmengrenzen hinweg.
Seit 1991 fertigen wir im sächsischen Erzgebirge Spritzgießwerkzeuge und Kunststoffbauteile für Kunden aus Automobilindustrie, Elektrotechnik, Konsumgüterindustrie und Maschinenbau. Heute arbeiten über 115 Mitarbeitende auf mehr als 5.000 m² Produktionsfläche – Werkzeugbau, Spritzguss, 2K-Technik und Baugruppenmontage an einem Standort.
Unsere Prozesse sind nach ISO 9001 und IATF 16949 zertifiziert. Damit erfüllen wir die Anforderungen, die Automobil- und Elektrotechnikkunden an ihre Werkzeuglieferanten stellen – von der bemusterungsfähigen Dokumentation bis zur Rückverfolgbarkeit in der Serie.
Von der Anfrage zum Serienwerkzeug
Sie müssen für die erste Rückmeldung kein fertiges Lastenheft haben. Eine Zeichnung oder ein CAD-Datensatz reicht, um Machbarkeit und Werkzeugkonzept zu beurteilen.
Anfrage
Sie schicken uns Zeichnung oder CAD-Daten, dazu Werkstoffe, Stückzahl und Zielmarkt, soweit bekannt.
Machbarkeit und Werkzeugkonzept
Wir prüfen Materialpaarung, Trennebene und Umsetzprinzip und empfehlen Drehteller, Indexplatte oder Umsetzverfahren – mit Begründung.
Konstruktion und Werkzeugbau
Werkzeugkonstruktion und Fertigung laufen im eigenen Haus. Änderungen aus der Abstimmung gehen direkt in die Konstruktion zurück.
Bemusterung und Serienanlauf
Das Werkzeug wird in unserer Fertigung bemustert. Korrekturen erfolgen im Haus – ohne Versand und ohne Abstimmung über Firmengrenzen hinweg.
Wofür 2K-Werkzeuge gebaut werden
Drei Bauteilklassen decken einen Großteil der Anfragen ab, die uns aus Automobilindustrie, Elektrotechnik, Konsumgüterindustrie und Maschinenbau erreichen. Entscheidend ist jeweils, was das Werkzeug leisten muss – nicht, wie das Bauteil aussieht.
Dichtung am Gehäuse
Ein technischer Thermoplast trägt die Funktion, ein thermoplastisches Elastomer bildet die umlaufende Dichtgeometrie. Der Montageschritt für eine separate Dichtung entfällt, ebenso die Toleranzkette zwischen zwei Teilen.
Griff- und Bedienfläche
Die Weichkomponente wird als Grifffläche oder Tastenfeld auf den Hartkörper gespritzt. Neben der Haptik zählt die saubere Kante zwischen beiden Komponenten – sie ist ein sichtbares Qualitätsmerkmal am Endprodukt.
Bauteil mit zwei Funktionsbereichen
Hart-Hart-Kombination, etwa für zwei Farben oder zwei unterschiedlich eingestellte Werkstoffe in einem Bauteil. Ohne stoffschlüssige Haftung wird die Verbindung formschlüssig über die Werkzeuggeometrie hergestellt.
Häufige Fragen zum 2K-Werkzeugbau
Ein 2K-Werkzeug ist ein Spritzgießwerkzeug, in dem zwei Kunststoffkomponenten nacheinander in einem Maschinenzyklus verarbeitet werden. Der Vorspritzling aus der ersten Komponente wird innerhalb des Werkzeugs in eine zweite Kavität umgesetzt und dort mit der zweiten Komponente überspritzt. Das Ergebnis ist ein fertiges Bauteil ohne nachgelagerten Montageschritt.
Es besitzt ein zweites Angusssystem, eine Mechanik zum Umsetzen des Vorspritzlings, getrennt geführte Temperierkreise und ein stationsabhängig arbeitendes Auswerfersystem. Konstruktion und Fertigung sind dadurch aufwendiger als bei einem klassischen Spritzgusswerkzeug.
Der Drehteller ist bei hohen Stückzahlen und einfacher Geometrie am wirtschaftlichsten. Die Indexplatte eignet sich für komplexere Bauteile mit engen Toleranzen. Das Umsetzverfahren hält den Werkzeugaufwand niedrig und lohnt sich bei Klein- und Vorserien oder wenn beide Komponenten sehr unterschiedliche Prozessfenster benötigen.
Gängig sind Hart-Weich-Kombinationen aus einem technischen Thermoplast und einem thermoplastischen Elastomer sowie Hart-Hart-Kombinationen für Bauteile mit zwei Farben oder zwei Funktionsbereichen. Entscheidend ist, ob sich die Werkstoffe stoffschlüssig verbinden – andernfalls wird die Verbindung formschlüssig über die Werkzeuggeometrie gelöst.
Sie haben ein 2K-Bauteil in der Konstruktion?
Schicken Sie uns Ihre Zeichnung oder CAD-Daten. Wir prüfen die Machbarkeit, empfehlen ein Werkzeugkonzept und melden uns mit einer belastbaren Einschätzung zurück. Ihre Unterlagen behandeln wir vertraulich.