Bei der industriellen, hoch automatisierten Herstellung von Formstücken ist das Spritzgießen das am häufigsten angewandte Verfahren. Unser Artikel erklärt leicht verständlich, wie in wenigen Arbeitsschritten beim Spritzgießen Werkstücke hergestellt werden, wo die Vorteile dieses Verfahrens liegen und welche Arten von Kunststoff verwendbar sind.
Spritzgussverfahren für Kunststoffe in vier Schritten
Nachdem der Entwurf für ein Kunststoffprodukt, Gehäuse oder Formteil angefertigt wurde, kann der Herstellungsprozess beginnen. Für die Herstellung der Kunststoff Spritzgussteile folgen vier unterschiedliche Arbeitsschritte aufeinander. Zunächst erfolgt das Plastifizieren, bei dem Kunststoffgranulat über eine Schnecke eingezogen und anschließend aufgeschmolzen wird. Im Schneckenzylinder liegt eine hohe Wärmeeinwirkung auf das Granulat vor, welche zum Plastifizieren notwendig ist. Während dieses Arbeitsschrittes ist das Werkstück geöffnet.
Im zweiten Schritt wird die benötigte und vorher festgelegte Menge Kunststoffschmelze abgemessen und im vorderen Teil der Schnecke gesammelt. Von hier kann es im nächsten Arbeitsschritt durch Düsen direkt in das Formwerkzeug eingespritzt werden. Dabei ist Präzision von enormer Wichtigkeit für die Qualität des Endprodukts und den Wegfall von Schritten der Nachbearbeitung. Das Einspritzen der Kunststoffschmelze erfolgt in das geschlossene Formwerkzeug und mit erst bis zu einem Maximalwert steigenden und dann langsam abfallenden Druck. Hierdurch wird eine optimale Verteilung des Stoffes sichergestellt.
Im letzten Arbeitsschritt muss die Kunststoffschmelze abkühlen, wozu das Werkstück gekühlt wird. So lässt sich der Prozess des Abkühlens beschleunigen und kontrollieren. Da beim Abkühlen der Masse ihr Volumen leicht reduziert wird, muss in diesem Verfahrensschritt ein Nachdrücken und Nachspritzen erfolgen. Hierzu hält die Schnecke einen konstanten Druck aufrecht und Kunststoffschmelze kann in der benötigten Menge während des Abkühlens nachfließen. Ist der Abkühlvorgang abgeschlossen, kann der erstarrte Spritzling aus dem Werkzeug ausgeworfen werden. Im Anschluss daran lässt sich automatisiert oder manuell der Anguss entfernen.
Die Vorteile des Spritzgussverfahrens
Ein Vorteil des Spritzgießens ist die hohe Reproduziergenauigkeit bei der Fertigung. Außerdem ist in vielen Fällen gar keine oder nur eine sehr geringe Nachbearbeitung der Formteile erforderlich. Nicht zu vernachlässigen ist auch der Aspekt, dass das Spritzgießen vollständig automatisierbar ist und Industrieunternehmen auf diese Weise besonders effizient und ressourcensparend arbeiten können. Kunststoffe sind zudem günstige und gut verfügbare Materialien für die industrielle Fertigung.
Geeignete Materialien für das Spritzgießen
Das Spritzgussverfahren ist grundsätzlich für alle Arten von Kunststoff geeignet und wird zum Beispiel in Form von ABS Spritzguss angewandt. Bei ABS handelt es sich um einen amorphen Kunststoff, welcher der Gruppe der Polymere aus Styrol angehört. Das Acrylnitril-Butadien-Styrol setzt sich aus etwa 50 Prozent Styrol, zwischen 5 und 30 Prozent Butadien-Kautschuk und Acrylnitril zusammen. Wichtiger Vorteil von ABS ist die Stoßfestigkeit. Außerdem ist ABS schlagzäh und leicht, was zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten eröffnet. Ebenso lassen sich Thermoplaste, Duroplaste und Elastomere für das Spritzgießen verwenden.
