Brandenburg Montag, 23 November 2020 von [wp]

Wie funktioniert Spritzguss und wo wird das Verfahren angewandt?

Wie funktioniert Spritzguss und wo wird das Verfahren angewandt?

Das Spritzgussverfahren ist eine Methode, die in vielen Industriebetrieben zum Einsatz kommt. Mit ihr können verschiedene Materialien wie Kunststoff oder Metall in Form gebracht und zur Herstellung passgenauer Bauteile genutzt werden. Ganz unterschiedliche Produkte werden auf diese Weise hergestellt. Grundsätzlich wird zwischen dem Thermoplast Verfahren, dem Duroplast Verfahren und dem Elastomer Verfahren unterschieden. Zudem haben Kunden die Wahl zwischen vielen Kunststoffarten und können das Material somit auf ihre individuellen Bedürfnisse anpassen.

Der Spritzguss ist eine Form der Kunststoffverarbeitung

In den meisten Fällen nutzen Unternehmen für Spritzgussverfahren die Methode als eine Form der Kunststoffverarbeitung. Grundsätzlich ist es auch möglich, bestimmte Metalle mit diesem Vorgehen in Form zu bringen, in der Industrie spielt aber vor allem Kunststoff eine wichtige Rolle. Das Verfahren ist unter anderem deswegen so beliebt, weil ganz unterschiedliche Formen und Maße gewählt werden können. Das bedeutet, dass mit geringem Aufwand passgenaue und auf individuelle Projekte zugeschnittene Komponenten zur Verfügung stehen.

Das Spritzgießen eignet sich für alle Phasen der industriellen Herstellung. Einige Unternehmen entscheiden sich dafür, mittels Spritzguss Prototypen herzustellen. Diese erlauben es ihnen, neue Geschäftsideen auszuprobieren und zu schauen, ob es sich lohnt, diese Ideen weiterzuverfolgen. Außerdem können mit Prototypen bestimmte Ideen vorgestellt und Sponsoren präsentiert werden. Somit sind sie für die Generierung von Geldern wichtig. Später eignet sich das Spritzgussverfahren dafür, um eine Serienfertigung in die Wege zu leiten. Gerade wenn immer gleiche Produkte mit denselben Maßen und Formen benötigt werden, ist dieses Verfahren die geeignete Wahl.

Für diese Produkte ist das Spritzgießen erforderlich

Nahezu alle Kunststoffartikel in unserem täglichen Leben werden mittels Spritzgussverfahren hergestellt. Insbesondere bei Farbeimern ist dieses Verfahren gängig. Die einzelnen Eimer können leicht in Form gebracht und ausgehärtet werden. Der verwendete Kunststoff ist stabil und sorgt dafür, dass die Farbe nicht auslaufen kann. Außerdem ist das Spritzgussverfahren bei Spielzeugen äußerst gängig. Diese haben spezielle Anforderungen an die Formen und Maße und können Beim Spritzgießen mit minimalen Abweichungen hergestellt werden.

Die Industrie ist ebenfalls auf passgenaue und maßgeschneiderte Bauteile angewiesen. Diese lassen sich über das Spritzgussverfahren ebenfalls herstellen. Die Kunden geben einfach die Formen und Maße an, die sie benötigen. Diese werden beim Spritzgießen in die zuständigen Maschinen einprogrammiert und diese Stellen die Bauteile mit minimalen Abweichungen her. Dieses Vorgehen ist bei ganz unterschiedlichen Kunststoffarten sinnvoll und kommt beispielsweise in der Automobilindustrie zum Tragen.

Das Thermoplast Verfahren

Moderne Maschinen und Technologien machen den Spritzguss besonders präzise.

Das Thermoplast Verfahren ist die wohl gängigste Variante beim Spritzgießen. Hierbei wird eine bestimmte Kunststoffart ausgewählt, die dann als Granulat vorliegt. Dieses Granulat wird in ein spezielles Werkzeug gegeben, das als Schnecke bekannt ist. Mittels Rotation und Wärme wird dann dafür gesorgt, dass der Kunststoff schmilzt und in einer geeigneten Menge zur Verfügung steht. Der Kunststoff wird dann über ein Einspritzverfahren in den Hohlraum eines formgebenden Spritzgießwerkzeugs gegeben.

Sobald der geschmolzene Kunststoff den Hohlraum komplett ausfüllt, wird das Einspritzen beendet. Nun muss der Kunststoff auskühlen. Während dieses Prozesses nimmt er die Form des Hohlraums an, in den er gegeben wurde. Sobald das Bauteil komplett ausgekühlt ist, kann es entfernt werden. Das bedeutet, dass es aus der Maschine befreit wird. Nun ist es grundsätzlich möglich, das so entstandene Bauteil weiter zu verarbeiten und ihm beispielsweise eine eigene Farbe zu geben oder es mit einem Logo zu versehen.

Das Duroplast Verfahren

Das Duroplast Verfahren ist quasi das Thermoplast Verfahren mit umgekehrten Vorzeichen. Denn bei diesem Spritzgießen härten die Kunststoffe nicht beim Auskühlen ab, sondern durch Wärmeeinwirkung. Deswegen wird der Kunststoff zunächst bei Temperaturen zwischen 30-100° C aufgeschmolzen und in die jeweilige Form eingespritzt. Hier wird er dann höheren Temperaturen zwischen 130-250° C ausgesetzt, wodurch der Aushärtungsprozess eingeleitet wird. Sobald die Aushärtung komplett abgeschlossen ist, kann das Bauteil verwendet werden.

Beim Duroplast Verfahren sind verschiedene Dinge zu berücksichtigen, damit das Ergebnis rundum überzeugt. So kann der Kunststoff bei diesem Verfahren nur ein einziges Mal ausgehärtet werden. Sobald er die gewünschte Form angenommen hat, kann er nicht erneut aufgeschmolzen werden. Dann bleibt nichts übrig, als das Material zu recyceln. Außerdem hat die geschmolzene Masse schlechtere Fließeigenschaften als dies bei Thermoplast Schmelzen der Fall ist. Dies muss während des Spritzgießens berücksichtigt werden. In der Regel wird das Duroplast Verfahren eingesetzt, um besonders große Bauteile zu realisieren. So ist es beispielsweise möglich, mittels Duroplast Verfahren große Wanddicken zu erreichen. Ebenso kommt die Methode bei der Herstellung von Fahrzeug-Scheinwerfern und -Reflektoren zum Einsatz.

Das Elastomer Verfahren

Das Elastomer Spritzgießen ist eine Art Mischform der beiden zuvor genannten Verfahren. Die Durchführung entspricht in weiten Teilen dem beim Thermoplast Verfahren, allerdings härtet das Material wie bei den Duroplasten bei Wärmezufuhr aus. Deswegen wird der Kunststoff zunächst bei niedrigeren Temperaturen aufgeschmolzen und während des gesamten Prozesses einer nahezu gleichbleibenden Temperatur ausgesetzt. Hierdurch soll verhindert werden, dass die Elastomere zu früh ausvulkanisieren und nicht mehr weiterverarbeitet werden können. Dieses Verfahren kommt immer dann zum Einsatz, wenn spezielle Elastomere als Material verwendet werden sollen.

Verschiedene Kunststoffarten kommen zum Einsatz

Beim Spritzgießen kommen abhängig vom Verwendungszweck jeweils andere Kunststoffe zum Einsatz. Diese werden durch Additive und Füllstoffe ergänzt, um ihnen individuelle Eigenschaften zu geben. Somit ist es möglich, die Kunststoffe und die entstehenden Bauteile auf individuelle Anforderungen anzupassen und sicherzustellen, dass es für die gewünschten Verwendungszwecke passt.

Im Fahrzeugbau kommen vor allem Polyolefine wie Polypropylen zum Einsatz. Hiermit ist es beispielsweise möglich, Armaturenbretter und Stoßstangen herzustellen. Plexiglas und Polycarbonat sind zudem wichtig, um transparente Bauteile herzustellen. Dies ist unter anderem bei den Rückleuchten entscheidend, aber auch bei Arbeitsscheinwerfern hilfreich. Im Bereich der Spielzeugherstellung ist vor allem Polystyrol im Einsatz und auch Haushaltsgeräte lassen sich hiermit herstellen. Im Maschinenbau sind zudem Polyamid und Polyoxymethylen unverzichtbar.

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