Kunststoffspritzguss

Spritzgussmaschinen in unserem Maschinenpark

Profitieren Sie von der großen Bandbreite unserer technischen Möglichkeiten, mit realisierbaren Teilegewichten von 1 Gramm bis 6.940 Gramm.

Wir verfügen über einen modernen Maschinenpark mit über 37 Spritzgussmaschinen namhafter Markenhersteller mit Schließkräften von 25 bis 1300 Tonnen. Damit bieten wir Ihnen hohe Flexibilität hinsichtlich der Teilefertigung. Mehrere vollautomatische Produktionsinseln sorgen für eine kostenoptimale Produktion.

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Dann nehmen Sie jetzt Kontakt zu uns auf!

Werkstoffe zur Verarbeitung

Sie können bei uns Bauteile aus allen gängigen Kunststoff-Werkstoffen und Compounds mit hohem Glasfaser- und Talkumanteil fertigen lassen. Hierzu gehören:

• PP (Polypropylen)
• PE (Polyethylen)
• ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol)
• PS (Polystyrol)
• ASA (Acrylnitril-Styrol-Acrylester)
• PC (Polycarbonat)
• POM (Polyoxymethylen)
• PET amorph (Polyethylenterephthalat)
• PA (Polyamid)
• PMMA (Polymethylmethacrylat)
• PC + ABS Blends
• TPE-E
• TPE-A (Thermoplastische Elastomere)
• TPE-V (Thermoplastische Elastomere)
• TPE-S
• IXEF (Polyarylamid)

Lesen Sie weiter unten Details zu den einzelnen Kunststoffen.

Schließeinheit

In der Schließeinheit werden die beiden Werkzeughälften geschlossen, zusammengedrückt (Schließkraft) und nach dem Abkühlen wieder geöffnet.

Maschinenbett mit Hydraulik

Vereinfacht gesagt die “Basis” der Spritzgießmaschine. Meistens können verschiedene Arbeitsstellungen (vertikal oder horizontal) von Spritzeinheit und Schließeinheit eingestellt werden. Das Maschinenbett dient zudem als “Behälter” für die Maschinenhydraulik.

Plastifizieren

Zunächst wird das zu verarbeitende Rohmaterial als Pulver, in Form von Granulat oder bandförmig (Kautschuk und Polyester) über den Einfülltrichter in den hinteren Teil der Spritzgießmaschine, der sogenannten Plastifizier- bzw. Spritzeinheit, zugeführt.
Das Kernstück der Spritzeinheit stellt die in einem Zylinder montierte Schneckenwelle dar. Deren Außendurchmesser entspricht stets dem Innendurchmesser des Zylinders, um eine Beförderung der Masse unter ausreichendem Druck zu gewährleisten.

Der Zylinder wird in den meisten Fällen von außen beheizt (Zylinderheizung), sodass es im Laufe des Transports zum Schmelzen des Materials (Plastifizierung) und Homogenisierung kommt.

Durch das stetige Rotieren der Schneckenwelle wird der Kunststoff nicht nur gleichmäßig plastifiziert, sondern auch nach vorne zum Schneckenvorraum transportiert. Vor der hier verschlossenen Düse wird die Masse gestaut, so dass sich ein Druck aufbaut

Einspritzen

Den Abschluss des Zylinders bildet eine Düse, welche zudem den Übergang zum Werkzeug respektive der Form darstellt. Bevor die Formmasse in die Form eingelassen wird, wird sie vor der verschlossenen Düse so lange gestaut, dass sie sich verdichtet (Dosiervorgang).

Der Staudruck drängt die Schnecke zunächst zurück und der Einspritzvorgang startet. Die Schneckenwelle wird axial zur Düse hingedrückt, welche sich öffnet und die Masse mit einem Druck von etwa 500 bis 2000 bar in das Werkzeug spitzt.

In der Schließeinheit sitzen eine feste und eine bewegliche Aufspannplatte. Auf diesen Aufspannplatten werden die beiden Werkzeughälften (Formhälften) – meist durch Aufschrauben –befestigt. Je nach Maschine unterscheiden sich die möglichen Größen, die das Werkzeug haben kann. Es gibt zwei verschiedene Schließ- und Zuhaltesysteme, um die nötige Schließkraft aufzubringen: Die formschlüssige Verriegelung über Kniehebel, welche ein sehr schnelles Schließen des Werkzeugs ermöglicht und die kraftschlüssige Verriegelung durch Hydraulikzylinder, welche sehr große Schließkräfte bis zu 55 000 kN schaffen.

Nachdrücken

Beim Auskühlen und Abhärten verliert die Kunststoffmasse an Volumen. Daher ist es wichtig, dass direkt an das Einspritzen und der Füllung des Werkzeuges der Nachdruck folgt. Vor der Schneckenspitze liegt ein Massepolster, welchen so in die Form nachfließen kann. Durch das Nachdrücken wird der Volumenschwund ausgeglichen, wodurch Fehler (Einfallstellen und Hohlräume / Lunker) beim Spritzguss vermieden werden und das Spritzgussteil eine optimale Oberfläche erhält.

Entformen & Auswerfen

Um das Spritzteil nach dem Abkühlen aus dem Werkzeug zu entfernen, wird ein automatisches Entformungssystem benötigt. Je nach Form kann das Werkstück natürlich auch automatisch aus der Form fallen, aber oft wird es auf der Schließseite (dem beweglichen Formteil) gehalten. Es gibt verschiedene Auswerfsmöglichkeiten wie zum Beispiel:

• Auswerferstangen
  Hinter der beweglichen Formhälfte ist ein Auswerfergehäuse mit hydraulisch bewegbaren Auswerferstangen befestigt, welche sich durch die Form schieben und das Spritzgießteil ablösen.
• Abstreifplatte oder Abstreifring
  Die Abstreifplatte sitzt quasi zwischen den beiden Formteilen und streift das Spritzgießteil nach dem Aushärten ab. Hierbei wird oftmals unterstützend Druckluft eingesetzt.

Thermoplast-Spritzgießen

Thermoplaste sind Kunststoffe, die bei Erwärmung weich bis zähflüssig werden und dadurch im Spritzgießverfahren gut urgeformt werden können. Das Thermoplastspritzgießen ist damit das am häufigsten angewandte Fertigungsverfahren, welches wir auch unter “Der Ablauf des Spritzgussverfahrens im Detail” bereits ausführlich beschrieben haben.

Zu den Thermoplasten zählen unter anderem folgende Kunststoffarten:

• Polyamide PA
• Polycarbonat PC
• Polystyrol PS
• Polyethylen PE-HD
• Polymethylmethacrylat PMMA
• Polyvinylchlorid PVC

Die Schmelztemperatur ist je nach Kunststofftyp unterschiedlich.

Duroplast Spritzguss

Kunststoffbauteile aus Duromeren (Duroplasten) erfüllen eine höhere Temperaturbeständigkeit und werden zum Beispiel in der Elektrotechnik eingesetzt.

Duromere werden nahezu ausschließlich mit Füll- und Verstärkungsstoffen eingesetzt. Da in der zum Spritzgießen verwendeten rieselfähigen Formmasse bereits Substanzen zum Aushärten vorhanden sind, kann diese nur zwischen 6 und 24 Monaten gelagert werden.

Das Spritzgussverfahren mit Duromeren ähnelt dem Spritzgießen von Elastomeren sehr, allerdings hat die Schnecke keine Rückstromsperre und ist eine reine “Förderschnecke”. Die Plastifizierung von Duroplasten erfolgt bereits bei Temperaturen zwischen 55 °C und 115 °C. Die Werkzeugtemperatur liegt hingegen zwischen 150 °C und 200 °C, um das Material so schnell wie möglich zu vernetzen (vulkanisieren).

Mehrkomponentenverfahren beim Kunststoffspritzgießen

Innerhalb eines Spritzgieß-Zyklus können Teile aus unterschiedlichen Materialien mit verschiedenen Eigenschaften zu einem Formteil produziert werden. Je nach Kundenwunsch und mit Blick auf die Wirtschaftlichkeit wird die Anzahl der Komponenten bestimmt.

Am häufigsten wird allerdings das Zweikomponentenspritzgießen (2K-Spritzguss) angewendet, welches die Materialverdrängung oder die Technik des Umspritzens nutzt.

Die Technik für Drei- oder Vierkomponentenspritzen funktioniert ähnlich – die Vorspritzlinge müssen hier allerdings umgesetzt werden. Entweder werden die Vorspritzlinge aus der ersten Kavität (Hohlraum der Form) per Hand oder Roboter entnommen und in die zweite Kavität gesetzt, oder sie werden mittels Dreheinheit, Drehkern oder drehbarer Mittelplatte in unterschiedliche Positionen gedreht.