Für die Herstellung von Kunststoffteilen sind unterschiedliche Fertigungstechniken erforderlich. Beim Kunststoffspritzguss werden feste Bauteile hergestellt, indem geschmolzener Kunststoff in eine Metallform eingespritzt wird.
Das Verfahren geht auf das Jahr 1872 zurück, als der amerikanische Erfinder John Wesley Hyatt die erste Spritzgießmaschine patentieren ließ. Er wollte Elfenbeinkugeln für das Billardspiel durch Kunststoffkugeln ersetzen. Seine Produkte erfüllten zwar nicht die Erwartungen der Verbraucher, doch die Maschine war erfolgreich.
In der Folge entwickelte sich die Branche für Spritzgussformen schnell weiter. Heute werden mit dem Spritzguss große Mengen an Kunststoffprodukten gefertigt, darunter auch medizinische Geräte.
Welche Produkte werden im Spritzguss hergestellt?
Hersteller auf der ganzen Welt nutzen den Spritzguss zur Serienfertigung verschiedenster Waren. Damit lassen sich große Produkte wie Kunststoffmülltonnen ebenso herstellen wie kleinere Teile, zum Beispiel Kunststoffflaschen.
Kunststoffspritzguss wird auch für Teile verwendet, bei denen das Aussehen keine große Rolle spielt. Durch den Spritzguss können Verunreinigungen oder sichtbare Spuren auf den Kunststoffteilen zurückbleiben.
Schritte beim Spritzguss
Der Spritzgussprozess lässt sich in vier einfache Schritte unterteilen:
● Material schmelzen
● Geschmolzenes Material in eine Form einspritzen
● Material abkühlen lassen, bis es erstarrt
● Das feste Teil aus der Form entnehmen.
So funktioniert eine Kunststoff-Spritzgießmaschine
Der Spritzgussprozess lässt sich nicht erklären, ohne die Spritzgießmaschine zu betrachten. Sie besteht aus vier Hauptkomponenten:
1. Spritzeinheit
2. Schließeinheit
3. Steuerung
4. Maschinenbett
Zu Beginn des Spritzgießzyklus werden Kunststoffgranulate über einen Trichter in den Zylinder gefüllt. Darin befindet sich eine Förderschnecke, die das Material durch ihre Drehung weitertransportiert. Heizbänder schmelzen den Kunststoff. Zu Beginn des Maschinenzyklus presst die mit hohem Druck arbeitende Schnecke das Material in den Formhohlraum.
Manchmal wird ein Kühlmittel eingesetzt, um den geschmolzenen Kunststoff schnell abzukühlen. Das meist aus Wasser bestehende Kühlmittel fließt durch Kanäle um die Form. Innerhalb einer Minute erstarrt der Kunststoff und nimmt die Form des Hohlraums an. Danach öffnet sich die Form, das Kunststoffteil wird ausgeworfen und der Zyklus beginnt erneut, bis der Auftrag abgeschlossen ist.
Welche Kunststoffe werden im Spritzguss verwendet?
Im Spritzguss werden häufig Thermoplaste eingesetzt. Diese Polymere schmelzen bei hohen Temperaturen und erstarren beim Abkühlen.
Ein Vorteil von Thermoplasten ist, dass sie mehrfach erhitzt werden können, bevor sie unbrauchbar werden. Duroplaste dagegen verbrennen beim erneuten Erhitzen. Zu den gängigen Thermoplasten gehören:
Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS)
ABS gehört zu den am häufigsten verwendeten Werkstoffen im Kunststoffspritzguss. Aufgrund seiner Steifigkeit und seines geringen Gewichts eignet es sich für zahlreiche Produkte, darunter LEGO-Steine.
Polycarbonate
Diese transparenten Thermoplaste halten hohen plastischen Verformungen stand, ohne sichtbare Schäden davonzutragen. Sie eignen sich unter anderem für Medizin- und Mobilgeräte sowie Brillengläser.
Nylon
Nylon wird wegen seiner besonderen elektrischen Eigenschaften und Zähigkeit häufig eingesetzt. Es wird zur Herstellung von Industriekomponenten verwendet.
Polypropylen
Polypropylen ist chemikalienbeständig und gibt keine Stoffe an Lebensmittel ab. Dieses flexible Material eignet sich daher ideal für Lebensmittelbehälter und Essgeschirr.
Polyethylen
Dieser vielseitige Kunststoff für den Spritzguss zeichnet sich durch hohe Schlagfestigkeit, Recyclingfähigkeit und geringe Feuchtigkeitsaufnahme aus. Er eignet sich hervorragend für Beutel und Kunststoffbehälter.
Vorteile des Kunststoffspritzgusses
Hohe Effizienz
Der Kunststoffspritzguss ist ein besonders effizientes Formgebungsverfahren. Er ist schnell und ermöglicht hohe Produktionsmengen, wodurch die Fertigung für Hersteller kostengünstig wird.
Die Geschwindigkeit hängt von der Komplexität und Größe der Form ab. In kurzer Zeit lassen sich jedoch große Stückzahlen fertigen. Kostengünstige Produktion senkt auch die Ausgaben der Kunden.
Serienfertigung
Der Kunststoffspritzguss ermöglicht eine schnelle Fertigung. Dadurch ist das Verfahren kosteneffizient und erlaubt hohe Produktionsmengen in kurzer Zeit.
Komplexe Bauteilgeometrien
Ein Vorteil des Spritzgusses ist, dass sich komplexe Formen bei gleichbleibender Qualität herstellen lassen. Das Bauteil sollte jedoch so konstruiert werden, dass die Effizienz der Großserienfertigung optimal genutzt wird.
Flexible Material- und Farbauswahl
Beim Kunststoffspritzguss sind die Möglichkeiten bei der Auswahl von Werkstoff und Farbe nahezu unbegrenzt. Um das Potenzial verschiedener Materialien und Farben optimal auszuschöpfen, sollten Sie mit einem Spritzgießbetrieb zusammenarbeiten, der Erfahrung mit unterschiedlichen Harzen und Anwendungen hat.
Weniger Abfall
Ein guter Spritzgießbetrieb setzt auf umweltfreundliche Fertigung. Überschüssiger Kunststoff aus dem Spritzgussprozess kann recycelt werden. Moderne Maschinen helfen, Abfall sowie Transport- und Verpackungsaufwand zu minimieren.
Verschiedene Kunststoffarten kombinieren
Komplexe Konstruktionen erfordern häufig unterschiedliche Kunststoffmaterialien. Beim Kunststoffspritzguss lassen sich Kunststoffe sicher kombinieren, sofern ihre Kompatibilität zuvor geprüft wurde.
Niedrige Arbeitskosten
Ein großer Vorteil des Kunststoffspritzgusses sind die im Vergleich zu anderen Formgebungsverfahren niedrigeren Arbeitskosten. Dank automatischer Anschnitte und Werkzeuge erfordert der Prozess meist nur wenig Überwachung und kann kontinuierlich ablaufen.
Warum die Zusammenarbeit mit einem erfahrenen Spritzgießbetrieb wichtig ist
Um die Vorteile des Kunststoffspritzgusses voll auszuschöpfen, sollten Hersteller einen erfahrenen Spritzgießbetrieb finden. Er kann Konstruktionen gemäß den erforderlichen Qualitäts- und Sicherheitsvorgaben zuverlässig fertigen.
Die beste Technologie, geeignete Materialien und moderne Anlagen reichen allein nicht aus. Entscheidend ist auch ein qualifizierter Spritzgussingenieur. Diese Fragen können Sie einem Spritzgießbetrieb stellen, wenn Sie mit den Besten zusammenarbeiten möchten:
● Haben Sie Erfahrung mit der Fertigung für meine Branche oder mit meinen Produkten?
● Verfügen Sie über Werkzeuge für Konstruktion und Instandhaltung?
● Haben Sie Engineering-Kompetenz im Bereich Spritzguss?
Kann ein Anbieter diese Fragen mit Ja beantworten, können Sie eine zuverlässige Lieferung erwarten. Wir fertigen hochwertige Kunststoffteile für verschiedene Branchen. Unsere höchste Priorität ist die Einhaltung der geltenden Sicherheitsvorschriften für alle Produkte. Besuchen Sie unsere Website, um mehr zu erfahren oder eine Bestellung aufzugeben.
