Kunststoff-Modellbausatz

3D "TAP-KUN" aus Recyclingmaterial

Die OSG VHM-Kugelfräserserie "AE-BD-H" und "AE-LNBD-H" wurden zur Herstellung der Spritzgussform verwendet.

Kaori Sato | OSG Corporation

Kunststoff-Modellbausatz

Plastikmodelle sind maßstabsgetreue Nachbildungen welche auch in Deutschland sehr beliebt sind. Sie werden meistens zum Selbstbau hergestellt. Japanische Kunststoff-Modellbausätze sind aufgrund Ihrer überragenden Qualität und hohen Reproduktionsgenauigkeit bei Bastlern sehr beliebt.

Herstellungsverfahren

Spritzguss ist das vorherrschende Herstellungsverfahren für in großen Stückzahlen hergestellten Kunststoffmodelle. Polystyrol (PS), ein harter Kunststofff, wird aufgrund seines geringen Gewichts und seiner hervorragenden Strukturstabilitä häufig beim Spritzgießen von Kunststoffmodellen verwendet. Polypropylen (PP), einer der weltweit am häufigsten hergestellten Thermoplaste, wird aufgrund seiner einzigartigen Eigenschaften und seiner Anpassungsfähigkeit an verschiedene Herstellungstechniken ebenfalls verwendet. Sowohl Polystyrol als auch Polypropylen sind ideale Materialien, da sie verflüssigt, leicht spritzgegossen und später recycelt werden können. Aufgrund der hohen Kosten für Spritzgussformen werden jedoch kleine Auflagen häufig mit alternativen Verfahren wie dem Resin-Casting hergestellt.

AnjoHeartsProject

Die Stadt Anjo ist in direkter Nachbarschaft zu Toyota in der zentralen Präfektur Aichi (Japan). Hier befindet sich einer der Hauptsitze der japanischen Automobilzulieferindustrie. Viele kleine und mittelständische Hersteller mit hoher technologischer Leistungsfähigkeit sind in der Region ansässig. Diese sind von Produktionstrends in Übersee und der Geschäftslage großer Automobilhersteller abhängig. Die Handelskammer der Stadt Anjo hat im Jahr 2010 eine regionale Marke namens „AnjoHeartsProject“ ins Leben gerufen, um eine Branche zu fördern, die nicht nur auf Automobile angewiesen ist. Das AnjoHeartsProject umfasst mehr als 10 Unternehmen und forciert die kollektiven Stärken lokaler Hersteller unter Berücksichtigung der Umwelt zu bündeln.

YUME ‘Dream’ Plastics & Modellbausätze

Eine der bekanntesten Initiativen von AnjoHeartsProject ist die Umwandlung von Plastikflaschenverschlüssen in maßgeschneiderte Kunststoff -Modellbausätze.

Als Materialien für die Kunststoff-Modelle werden gebrauchte Kunststoffflaschenverschlüsse verwendet, die aus Polypropylen bestehen. Die Stadt Anjo sammelt monatlich mehr als 6 Millionen Kunststoffflaschenverschlüsse und zählt zu den umweltfreundlichsten Städten Japans. Nach der Sammlung werden die Verschlüsse nach Farben sortiert und zur Recyclinganlage bei Fujii Kakou Co., Ltd. gebracht, wo sie zerkleinert und wiederaufbereitet werden.

Ein Arbeiter bei Fujii Kakou schiebt die gebrauchten Verschlüsse zum Zerkleinern in eine Maschine.

Das recycelte Material wird zu Granulat verarbeitet und eine neue Art von Öko-Material entsteht. Das AnjoHeartsProject bezeichnete das wiederaufbereitete Material als YUME „Dream“-Kunststoff, der von der japanischen Regierung als regionaler Industrierohstoff zertifiziert ist.

Das AnjoHeartsProject bringt Spezialisten verschiedener Berufe wie z.B. Spezialisten für Rohstoffe und Werkzeug- und Formenbau zusammen. Das Rohmaterial wird von Fujii Kakou Co., Ltd. verarbeitet, einer Fachfirma für recycelte Kunststoffrohstoffe.

r.l.n.r. Fujii Kakou Präsident Kiyomitsu Fujii und Fujii Kakou CEO Tatsuo Fujii

Das Design, die Herstellung des Werkzeugs und der Spritzgussform betreut Takaki Kanagata Co., Ltd.
Dieses Unternehmen hat sich auf die Herstellung von Werkzeugen und Formen für Automobilteile spezialisiert.

v.l.n.r Yuichi Ishikawa, Yoshikatsu Koshitori, Takehiro Hayakawa, Präsident Masahide Takaki, Nobuo Negita, Kentaro Norose und Fertigungsingenieur Hideki Takaki.

Last but not least wird der Prototypen- und Kunststoffformprozess von Ichitake Kougyousyo Co., Ltd. betreut. Einem Hersteller mit über 40 Jahren Erfahrung im Spritzgießen von thermoplastischem Harz für eine Vielzahl von Produkten, darunter Automobilteile, Haushaltsgeräte und andere gängige Waren.

Ichitake Kougyousyo President Tatsuya Takeguchi.

Shaping OSG’s Brand Mascot ‘Tap-Kun’ in 3D

Der Hauptsitz der OSG Corporation befindet sich in der Stadt Toyokawa in der Präfektur Aichi (Japan), welche nur etwa eine Autostunde von Anjo entfernt ist. Anfang 2019 erfuhr OSG vom AnjoHeartsProject und beschloss, zusammenzuarbeiten, um einen originellen Kunststoff-Modellbausatz seines beliebten Maskottchens Tap-kun als Neuheit zu entwickeln.

OSG’s offizielles Maskottchen "Tap-kun"

Tap-kun ist das offizielle Markenmaskottchen der OSG Corporation. Es handelt sich um eine fiktive Schneidwerkzeugfigur, die auf der Bildsprache eines Handgewindebohrers basiert. Die freundliche Handgewindebohrerfigur Tap-kun dient als OSG-Markenbotschafter bei der Promotion des Unternehmens in der verarbeitenden Industrie. In den letzten Jahren hat Tap-kun in der Fertigungsindustrie in Japan und durch die Tochtergesellschaften auf der ganzen Welt erhebliche Bekannheit erreicht.

Als produzierendes Unternehmen mit Sitz in der gleichen Region wollte OSG das AnjoHeartsProject unterstützen und fördern. Durch die Lieferung von Schneidwerkzeugen für die Herstellung der Matritze und Spritzgussform sowie technisches Know-how konnte OSG dieses Projekt unterstützen.

Herstellungsverfahren

OSG hat im ersten Step 5000 "Tap-kun" Maskottchen bestellt. Um einen originalen Kunststoff-Modellbausatz zu erstellen, sind eine Reihe von Schritten erforderlich, wie zum Beispiel die 3D-Modellierung der gewünschten Form, sowie die Erstellung der Spritzgussform und das Gießen des eigentlichen Modells.

3D-Modellierung des OSG´s Maskottchen Tap-kun von Takaki Kanagata.

Die 3D-Modellierung, das Design und die Herstellung der Spritzgussform werden von Takaki Kanagata übernommen. OSG hat vor kurzem eine neue Serie von VHM-Kugelfräsern für gehärtete Stähle auf den Markt gebracht. In der Hoffnung, die neueste Fräserinnovation des Unternehmens vorzustellen, lieferte OSG seine Premium-Werkzeuge und den rostfreien STAVAX-Formenstahl für das Projekt.

VHM- Kugelfräser "AE-BD-H" & "AE-LNBD-H" für gehärtete Stähle

OSG’s hochgenaue Vollhartmetall Kugelfräser AE-BD-H / AE-LNBD-H

Der AE-BD-H von OSG ist ein zweischneidiger Vollhartmetallkugelfräser für die hochpräzise Schlichtbearbeitung. Dieser verfügt über eine variable negativ spiralisierte Schneide für eine bessere Spankontrolle und sichert eine Genauigkeit des Radius über 180°.

Der AE-LNBD-H ist ein 2-schneidiger, hochgenauer "Long Neck" VHM-Radiusfräser welcher ebenso für die hochpräzise Schlichtbearbeitung in tiefen Kavitäten entwickelt wurde. Der große "Freischliff" gewährleistet einen Punktkontakt mit dem Werkstück wodurch Vibrationen und Schneidenausbrüche vermieden werden. Durch das "Tropfen"- Design am Außendurchmesser werden sehr hohe Maßhaltigkeiten und Oberflächengüten gewährleistet.

Beide Werkzeuge sind mit der neu entwickelten DUROREY Beschichtung versehen. Dies ist eine sehr hitzebeständige Schicht. Ein ultrafeiner Nano-Multilayer sorgen für eine optimale Zähigkeit bei gleichzeitig hoher Hitzebeständigkeit und Resistenz gegen Aufschweißungen. Dies verringert die Gefahr von
Abplatzungen an der Schicht auch beim Fräsen von hohen Härten, was zu sehr hohen Standzeiten führt.

Anwendungsdetails

Tap-kun Gesicht konvexe Oberfläche (Konturfräsen)

Werkzeug: AE-LNBD-H (R1.5 x 25 x 6)

Material: STAVAX (53 HRC)

Einsatzbedingungen: n 10,000 U/min (Vc 94 m/min), Vf 800 mm/min (fz 0.04 mm/z), ap 0.1 mm ae 0.1 mm

Machine: OKUMA MB-56VA

Takaki Kanagata ist es gewohnt, S50C-Kohlenstoffstahl für die Gesenk- und Formenherstellung von Kunststoffmodellen zu verwenden. Obwohl das Unternehmen in der Vergangenheit STAVAX für andere Teilefertigungen verwendet hat, war es das erste Mal, dass das Unternehmen STAVAX in der Kunststoffmodellfertigung einsetzte.

Takaki Kanagata der Maschinenbediner bei Yuichi Ishikawa bereitet sich auf das Fräsen der Kunststoffform vor.

„Es war eine seltene Anwendung mit einer Reihe von Unsicherheiten in Bezug auf Material, Verarbeitung und Werkzeuge“, sagte Hideki Takaki, Fertigungsingenieur bei Takaki Kanagata. „Wir waren ganz schön aufgeregt“, fügt Takaki hinzu.

Die fertige Tap-kun Spritzgussform aus STAVAX von Takaki Kanagata wird an Ichitake Kougyousyo übergeben, um unter Verwendung des wiederaufbereiteten Granulats von YUME ‚dream‘ plastics spritzgegossen zu werden.

Takaki Kanagata war mit OSG Fräsern bisher nicht vertraut und zunächst besorgt über die Bearbeitung des Tap-Kun Kopfes, welches eine hohe Anzahl an Zeilensprüngen erfordert. Zu seiner Überraschung funktionierten die Fräser AE-BD-H und AE-LNBD-H problemlos.

„Diese Schaftfräser sind wirklich für gehärtete Stähle geeignet“, sagt Takaki. „Die Oberflächenqualität war hervorragend.“

Die Form des Tap-kun Kopfes.

Takaki fügt hinzu, dass es froh war bei diesem Projekt mit OSG zusammenarbeiten zu können.

Die Form des Tap-Kun Kopfes.

OSG stellt jährlich eine Reihe von Werbeartikeln her, die sie ihren Kunden zu besonderen Anlässen und Veranstaltungen schenken. Die Zusammenarbeit mit dem AnjoHeartsProject ist jedoch besonders sinnvoll, da die Teile zu 100 Prozent aus recycelten Materialien bestehen.

„Modellbausätze regen die Motivation zum Gestalten an", sagte Daiki Nakamura, Marketing Supervisor der OSG Corporation.

Ein zusammengebautes Tap-kun Modell mit einer Breite von ca. 35 mm, einer Höhe von 40 mm und einer Länge von 25 mm.

„Noch wichtiger ist, dass wir durch sinnvolle Kooperationen, technisches Know-how auszutauschen um das Bewusstsein für die Umwelt zu verbessern. Wir alle müssen uns Gedanken machen wie wir eine nachhaltigere Gesellschaft erschaffen können, um eine bessere Zukunft für zukünftige Generationen zu erreichen“, fügt Nakamura hinzu.

Partner des Projekts