Verarbeitungsmethoden und Formverfahren von Kunststoff-Formteilen

Wir realisieren mit Ihnen kundenspezifische Spritzgussteile aus Kunststoff und komplexe Kunststoff-Baugruppen. Bei Bedarf begleiten wir Sie ab den ersten Konstruktionsansätzen.
Unser Produktspektrum reicht dabei von Kleinst-Präzisionsteilen über funktionale Gehäuse bis hin zu komplexen Mehr-Komponenten-Spritzgussteilen (2K / 3K Verfahren, Inserttechnik und Outserttechnik).
Durch unsere Fertigung in Asien können wir Ihnen Spritzgussteile bereits für kleine und mittlere Stückzahlen zu attraktiven Konditionen anbieten. Wir begleiten Sie bis zur Serienlieferung und übernehmen die komplette logistische Abwicklung.

 

Informationen zu verschiedenen Kunststoff-Verarbeitungsmethoden


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.

 

Spritzgießen

Das Spritzgiessen bzw. Spritzgussverfahren ist ein diskontinuierliches Urformverfahren. Der Kunststoff wird aus Schmelztemperatur erwärmt (plastifiziert) und mit hohem Druck in den Hohlraum (Kavität) eines Formwerkzeuges gespritzt. Im Werkzeug kühlt der Kunststoff wieder ab und geht in den festen Zustand über. Danach erfolgt der Auswurf des spritzgegossenen Formteils. Die Kavität bestimmt dabei die Form und die Oberflächenstruktur des fertigen Formteils. Mit diesem Verfahren lassen sich auch komplizierte Kunststoffteile als Massenartikel kostengünstig und in kurzer Zeit herstellen. Das Spritzgussverfahren erlaubt nahezu jede Form und Oberflächenstruktur. Die Kosten für das Werkzeug machen dabei einen großen Teil der notwendigen Investitionen aus, können jedoch für Herstellung von bis zu einigen Millionen Teilen verwendet werden.

 

Extrudieren

Das Extrudieren ist ein kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Halbzeugen, wie Rohre, Platten, Folien, Profile und Textilfasern. Beim Extrudieren gelangen die Thermoplaste in Pulver- oder Granulatform zunächst durch einen Trichter in einen Zylinder. Dort wird das Material geschmolzen und verdichtet. Anschließend presst eine Schnecke den Kunststoff kontinuierlichen durch eine Düse.

 

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).

Kunststoffteil aus Blasformen / Extrusionsblasformen
Kunststoffteil aus Blasformen / Extrusionsblasformen

 

Spritzstreckblasen

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

 


Mehrkomponentenspritzgießen / Mehrkomponentenspritzguss

Mehrkomponenten-Spritzguss Gehäuse
Mehrkomponenten-Spritzguss Gehäuse

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.

 

Mehrkomponentenspritzgießen 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.

 

2K Kunststoffgehäuse mit Gummi-Ummantelung
2K Kunststoffgehäuse mit Gummi-Ummantelung
2K Kunststoffgehäuse IP65
2K Kunststoffgehäuse IP65
Laufrollen im Mehrkomponenten-Spritzguss
Laufrollen im Mehrkomponenten-Spritzguss
2 Komponenten Metallgehaeuse mit Kontakten als Baugruppe
Gehäuse Overmolding-Verfahren
 

Mehrkomponentenspritzgießen 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.