Kunststoffverarbeitung

Verarbeitungsmethoden und Formverfahren von Kunststoff-Formteilen

Wir realisieren mit Ihnen kundenspezifische Spritzgussteile aus Kunststoff und komplexe Kunststoff-Baugruppen. Unser erfahrenes Team begleitet Sie gerne ab den ersten Konstruktionsansätzen und unterstützt Sie bei der Entwicklung innovativer Produkte.

Unser breites Produktspektrum umfasst eine Vielzahl von Spritzgussteilen aus Kunststoff – von Kleinst-Präzisionsteilen bis hin zu funktionalen Gehäusen und komplexen Mehr-Komponenten-Spritzgussteilen (2K / 3K Verfahren, Inserttechnik und Outserttechnik). Unser Ziel ist es, durch unsere maßgeschneiderten Lösungen die Bedürfnisse und Anforderungen unserer Kunden zu erfüllen und das bereits für kleine und mittlere Stückzahlen zu attraktiven Konditionen.

Informationen zu verschiedenen Kunststoff-Verarbeitungsmethoden

1. Urformverfahren

Thermoplaste und Duroplaste werden im Urformverfahren zur Herstellung von Kunststoff-Formteilen verwendet. Die formlosen Stoffe und Granulate bzw. Schmelzen werden zu festen Körpern verarbeitet.

Spritzguss

Das Spritzgussverfahren ist ein effizientes und bewährtes Verfahren der Kunststoffherstellung. Hierbei wird der Kunststoff unter hohem Druck in den Hohlraum eines Formwerkzeugs gespritzt, wo er abkühlt und aushärtet. Das Ergebnis ist ein hochpräzises Formteil mit einer Vielzahl von Materialeigenschaften wie Flexibilität, Haltbarkeit und Hitzebeständigkeit. Das Spritzgießen ermöglicht zudem eine Anpassung an spezifische Designanforderungen wie Farbe, Textur und Oberflächenbeschaffenheit, was einzigartige und unverwechselbare Produkte schafft.

Als diskontinuierliches Urformverfahren bietet das Spritzgießen gegenüber anderen Herstellungsverfahren zahlreiche Vorteile. Es ermöglicht hohe Produktionsraten, gleichbleibende Teileabmessungen und -qualität sowie die Herstellung komplexer Formen mit hoher Präzision. Darüber hinaus bietet das Verfahren eine hohe Flexibilität bei der Materialauswahl, um die Anforderungen einer Vielzahl von Branchen zu erfüllen.

Obwohl das Spritzgießen Investitionen in Ausrüstung und Werkzeuge erfordert, sind die Vorteile des Verfahrens wie hohe Produktionsraten und gleichbleibende Qualität kosteneffizient für viele Branchen. Es ist ein bewährtes Verfahren, das sich in der Kunststoffherstellung seit Jahrzehnten bewährt hat und für viele Anwendungen unerlässlich ist.

Extrudieren von Kunststoff

Das Extrusionsverfahren wird in vielen Branchen eingesetzt, um Halbzeuge wie Rohre, Platten, Folien, Profile und Textilfasern herzustellen. Es handelt sich um ein kontinuierliches Verfahren, bei dem die Ausgangsmaterialien in Form von Pulver oder Granulat in einen Trichter gefüllt werden. Anschließend werden sie im Zylinder des Extruders unter hohem Druck und Temperatur geschmolzen und verdichtet. Durch den Einsatz einer Schnecke wird der flüssige Kunststoff dann kontinuierlich durch eine Düse gepresst, wo er zu einem dauerhaften Halbzeug geformt wird. Das Verfahren bietet viele Vorteile, darunter hohe Produktionsraten, gleichmäßige Qualität und eine hohe Präzision bei der Herstellung von Halbzeugen. Es ist auch möglich, verschiedene Materialeigenschaften wie Härte, Flexibilität und Farbe anzupassen, um die Anforderungen der Anwendung zu erfüllen.

Blasformen / Extrusionsblasformen

Kunststoffteil aus Blasformen / Extrusionsblasformen
Das Blasformen dient der Herstellung von Hohlkörpern aus thermoplastischen Kunststoffen. Das zuvor aufgeschmolzene Polymer (Schmelze) wird mittels einer Förderschnecke durch eine Düse gepresst, so dass ein schlauchförmiger Vorformling entsteht. Wenn der extrudierte Schlauch die nötige Länge hat, trennt ein Messer den Schlauch ab. Durch diesen Vorgang entsteht ein Vorformling, der schlauchförmig ausgestaltet ist. Dieser Vorgang wird Extrusion bzw. Vorformlingsextrusion genannt.

Der Vorformling wird anschließend in die bereitstehende Blasform übergeben. Dort taucht der Blasdorn ein und das eigentliche Blasformen findet statt, indem durch den Blasdorn Druckluft eingeleitet wird. Durch Innendruck wird der Vorformling schließlich den Innenkonturen dieser Form angepasst. Diesen Vorgang nennt man das Blasformen (Umformen). Nach Ablauf der Kühlzeit öffnet sich das Werkzeug und der fertige Artikel wird entformt. Typisches Erkennungsmerkmal für extrusionsblasgeformte Kunststoffteile ist eine Naht an der Unterseite. Die am häufigsten verarbeiteten Kunststoffe zum Extrusionsblasformen sind die Polyolefine Polyethylen (PE) und Polypropylen (PP).

Spritzstreckblasen von Kunststoff

Sonderform des Blasformens ist das so genannte Spritzstreckblasen bzw. Streckblasen. PET-Flaschen werden in einem solchen Verfahren erstellt. Die eher kleinen PET-Rohlinge werden vorab im Spritzgieß-Verfahren produziert und anschließend auf ihr endgültiges Volumen durch Streckblasen expandiert. Der PET-Rohling wird erhitzt und durch einen Stempel mechanisch in Längrichtung verstreckt, simultan erfolgt die Umfangsverstreckung durch Blasluft mit einem Druck von bis zu 20 bar. Aufgrund der niedrigen Temperaturen, werden hohe Verformkräfte benötigt. Hohlkörper, die im Spritzstreckverfahren hergestellt wurden, haben eine deutlich höhere Festigkeit und eignen sich u.a. für kohlensäurehaltige Getränke. In der Formgebung sind solche Formteile jedoch eingeschränkt
 


 

2. Mehrkomponentenspritzgießen / Mehrkomponentenspritzguss

Durch den Mehrkomponentenspritzguss können mehrfarbige Formteile realisiert oder Formteile mit Hart-Weich-Verbindungen kombiniert werden. Dabei können sowohl Zwei-Komponenten-Formteile, als auch Drei-Komponenten-Formteile entstehen und das mit nur einem Werkzeug. Die gängigsten Fertigungsverfahren zum Kombinieren von zwei Schmelzen sind das Overmolding-Verfahren und das Sandwichmolding-Verfahren.

Mehrkomponentenspritzguss im Overmolding-Verfahren

Beim Overmolding Verfahren wird ein zuvor gefertigtes Spritzgussteils in einem nachfolgendem Verfahrensschritt mit einer zweiten Schmelze überspritzt. Die gewählten Thermoplaste werden gegeneinander oder übereinander gespritzt. Dabei sollten diese für Formteile, bei denen eine feste Verbindung der Komponenten gewünscht ist, eine Haftung zueinander aufweisen. (z.B. PP/PE oder PC/ABS). Es gibt aber auch Mehrkomponenten-Formteile, bei denen die einzelnen Teile untereinander beweglich bleiben sollen, z.B. Spielzeuge und Gelenkverbindungen.

Mehrkomponentenspritzguss im Sandwichmolding-Verfahren

Beim Sandwichmolding-Verfahren (auch Coinjection Verfahren) entstehen meist Teile, bei denen die im Innern liegende Komponente nicht sichtbar ist, weil sie vom Außenmaterial vollständig umhüllt wird. Gründe für die Verwendung von Sandwichmolding-Verfahren ist zu einem die Reduzierung der Kosten durch Verwendung eines billigeren Füllmaterials oder auch recyceltem Material als nicht sichtbaren Kern eines Produkts, und zu anderem eine höhere mechanische Festigkeit bei gleichzeitig hoher Oberflächenqualität.

Die einzelnen Komponenten werden bei diesem Verfahren direkt aufeinander folgend in die Spritzgussform (die Kavität) gespritzt. Die zuerst einströmende Schmelze legt sich kontinuierlich an die Wand der Form, wohin sie von der zweiten Schmelze geschoben wird. Dabei bildet die zweite eingespritzte Schmelze den Kern bzw. das Innere des fertigen Spritzgussteils. Grund hierfür ist das sogenannte Phänomen des Quellflusses, der dafür sorgt, dass dieses vollständige einander Umhüllen der Komponenten einwandfrei gelingt, sowie die laminare Strömung der Schmelzen.