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Spritzgießen
Spritzgießen ist ein bedeutendes Verfahren in der Kunststoffverarbeitung und zählt zu den Urformverfahren. Es ist auch unter den Bezeichnungen Spritzgussverfahren oder Spritzguss bekannt. Das Verfahren ermöglicht die wirtschaftliche Herstellung von komplexen Formteilen, die direkt einsatzbereit sind und in großen Stückzahlen produziert werden können.Das Verfahren
Das Spritzgießen (auch als Spritzguss oder Spritzgussverfahren bekannt) ist ein urformendes Verfahren, mit dem 3D-Objekte aus z. B. Kunststoff oder Metall durch das Einspritzen eines Werkstoffs in einen Hohlraum generiert werden. Beim Spritzgießen lassen sich Bauteile mit sehr hoher Reproduzierbarkeit automatisiert und in kurzer Zeit herstellen. Die Oberfläche von spritzgegossenen Bauteilen kann je nach Anwendung und Anforderung nahezu frei gewählt werden. So lassen sich besonders glatte Oberflächen für Applikationen mit hohem ästhetischem Anspruch sowie innenliegende Komponenten ohne spezielle Aufbereitung der Werkzeugkavität herstellen. Das Spritzgießen eignet sich aufgrund der Anlaufkosten durch die erforderliche Werkzeugherstellung besonders für mittlere bis große Serien, jedoch auch kleine Serien lassen sich für einfache Geometrien wirtschaftlich realisieren.
Was wird benötigt?
Das Werkzeug stellt bei der Verwendung des Spritzgießprozesses den größten Kostenfaktor in Form von Initialkosten dar und variiert auf Basis der Geometrie des Endprodukts sowie der Schusszahl (Standzeit) des Werkzeuges. Für letzteres wird unterschieden in Aluminium- und Stahlwerkzeuge. Einige Aluminiumwerkzeuge können sehr schnell hergestellt werden, sodass der Spritzgießprozess frühestmöglich gestartet werden kann. Die maximale Ausbringungsmenge dieser sogenannten Rapid Tools ist im Vergleich zu einem Standardwerkzeug aus Stahl jedoch weitaus geringer.
Der Fertigungsprozess
Nach Fertigstellung des Werkzeugs wird der Spritzgießprozess gestartet, welcher in fünf Teilschritte aufgeteilt werden kann. Zunächst wird das in Granulat vorliegende Ausgangsmaterial mithilfe von Hitze, Reibung und Druck verflüssigt. Beide Formhälften des Werkzeugs schließen sich und das plastifizierte Material wird unter hohem Druck in die Kavität eingespritzt. Um eine mögliche Schwindung im Rahmen des Abkühlvorgangs zu kompensieren, wird bis zur Erstarrung noch weiteres Material nachgedrückt.Gleichzeitig wird der Kunststoff durch die innenliegende Temperierung des Werkzeuges homogen abgekühlt, sodass ein formstabiles Spritzgussteil entsteht. Abschließend werden die beiden Formhälften geöffnet und das Bauteil wird ausgeworfen oder automatisiert entnommen. Der Formgebungsprozess ist abgeschlossen und beginnt erneut.
Welche Einschränkungen gibt es?
Die größten Einschränkungen beim Spritzgießen stellen die Entformbarkeit sowie der Verzug des Bauteils dar. Im Vergleich zum 3D-Druck liegt die Grenze der Designfreiheit daher für dieses Fertigungsverfahren etwas niedriger. Das Spritzgießen zeichnet sich durch seine Genauigkeit sowie das besondere Maß an Präzision, bei gleichzeitig hervorragenden Material- und Oberflächeneigenschaften, sehr hoher Reproduzierbarkeit und enormer Schnelligkeit für hohe Stückzahlen aus.
Die Vorteile des Spritzgießens
- Hohe Reproduzierbarkeit und sehr enge Toleranzen
- Kostengünstiges Fertigungsverfahren für höhere Stückzahlen
- Verarbeitung von Serienwerkstoffen
- Bauteile müssen nicht oder nur geringfügig nachbearbeitet werden
- Vollautomatisierbares Verfahren
- Sehr hohe Präzision und hervorragende Oberflächenbeschaffenheit
- Formgebungsprozess von Rohmaterial zum Fertigteil in einem Arbeitsgang
Anwendungsgebiete Spritzgießen
Bei der Herstellung von Kunststoffbauteilen in großen Stückzahlen ist das Spritzgießen eines der verbreitetsten Fertigungsverfahren. Mithilfe einer speziell hergestellten Negativform, dem Spritzgießwerkzeug, können Bauteile in sehr kurzen Abständen sowie mit hoher Präzision und Qualität hergestellt werden. Mit der jahrzehntelangen Erfahrung unserer Experten, sowohl im Spritzgießen als auch im Werkzeugbau unterstützen wir Sie kompetent und zuverlässig bei der Realisierung Ihres Produktes.
Kleinserie/ Prototypenserie
Serien mittlerer Größe
