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Herstellung von Kunststoffspritzgussteilen

Durch das Fertigungsverfahren Spritzgießen werden Kunststoffteile hergestellt, die auch komplizierte geometrische Formen haben können. Das Rohmaterial, in der Regel ein thermoplastischer Kunststoff, wird in Granulatform einer Spritzgießmaschine durch einen Trichter zugeführt.

Der Kunststoff gelangt in einen beheizbaren Zylinder, in dem sich eine Schnecke befindet, welche in Rotation versetzt werden kann. In diesem Zylinder wird der granulatförmige Kunststoff auf ca. 120 °C erwärmt, wodurch er in einen zähflüssigen Zustand versetzt wird. Die rotierende Schnecke befördert eine genau dosierte Menge dieser zähflüssigen Kunststoffmasse unter hohem Druck in ein zweigeteiltes Werkzeug.

In diesem Werkzeug ist genau die gewünschte Form des benötigten Kunststoffspritzgussteiles eingearbeitet. Das Werkzeug kann maschinell geöffnet und geschlossen werden und ist beim eigentlichen Spritzvorgang geschlossen. Die eingeschlossene Kunststoffmasse erhält durch das Werkzeug die Form, die für das spätere Kunststoffspritzgussteil vorgesehen ist. Wenn das Spritzgussteil auf die richtige Temperatur abgekühlt ist, wird das Werkzeug geöffnet und das Spritzgussteil mittels eines Auswerfers ausgeworfen.

Zusammenfassung des Ablaufs beim Spritzgießen:

  1. Das Werkzeug wird geschlossen.
  2. Die Spritzeinheit fährt in Position.
  3. Der Kunststoff wird in plastischer Form eingespritzt.
  4. Zum Ausgleich der Schwindung sorgt die Spritzeinheit für den nötigen Nachdruck.
  5. Die Spritzeinheit fährt zurück.
  6. Wenn die Restkühlzeit erreicht ist, wird das Werkzeug durch die Schließeinheit geöffnet.
  7. Das fertige Kunststoffspritzgussteil wird durch das Auswerfersystem ausgeworfen.

Definition Thermoplaste

Das wesentliche Kennzeichen eines thermoplastischen Kunststoffs ist sein makromolekularer Molekülaufbau. Dieser besteht aus linearen Kohlenwasserstoffverbindungen, die sich in langen Molekülketten zu Makromolekülen aneinanderreihen. Diese Molekülketten haben jedoch entweder gar keine oder nur eine sehr schwache räumliche Vernetzung zueinander. Durch diesen besonderen Molekularaufbau erweichen thermoplastische Kunststoffe beim Erwärmen und werden beim Erkalten wieder fest.

Im erwärmten Zustand sind Thermoplaste sehr gut formbar, daher lassen sich aus ihnen gut Kunststoffspritzgussteile im Formenbau in nahezu jeder gewünschten Geometrie herstellen. Wichtige und bekannte Thermoplaste sind beispielsweise Poyamid (PA), Polyethylen (PE), Polyvinylchlorid (PVC).

Werkzeugbau als elementar wichtige Komponente für Kunststoffteile

Für jede Art von Kunststoffspritzgussteil ist ein eigenes Werkzeug erforderlich. Man kann mit einem Werkzeug immer nur Spritzgussteile der gleichen geometrischen Form herstellen. Daher spielt der Werkzeugbau für Spritzguss eine entscheidende Rolle. Die Herstellung des Werkzeuges erfordert viel Erfahrung und höchste Präzision. Trotz des erforderlichen Aufwandes, der für die Herstellung des Werkzeuges notwendig ist, ist das Spritzgießen von Kunststoffteilen ein wirtschaftlicher Vorgang.

Das Werkzeug hat bei sorgfältiger Bedienung der Spritzgießmaschine eine hohe Standzeit. Außerdem ist die reine Fertigungszeit für ein Kunststoffspritzgussteil sehr kurz. Die Wirtschaftlichkeit der Spritzgussteile wird für den Hersteller besonders durch hohe Stückzahlen erreicht.

Fazit

Kunststoffspritzgussteile sind in vielen Produkten und Baugruppen des täglichen Lebens zu finden. Die Automobilindustrie ist ohne Spritzgussteile überhaupt nicht vorstellbar. Als Beispiele seien hier Flügelräder, Betätigungsknöpfe oder auch Halterungen genannt.

Doch auch im elektrotechnischen Bereich sind Kunststoffspritzgussteile überall anzutreffen. Stecker und Steckdosen aller Art sind in der Regel aus Kunststoffspritzgussteilen hergestellt. Auch jede Leiterplatte, die für elektronische Anwendungen verschiedenster Art hergestellt wird, enthält Spritzgussteile aus Kunststoff.

Auch in der Medizin- und Dentaltechnik werden häufig Teile aus Kunststoffspritzguss verwendet. Griffe für medizinische Instrumente, Adapterstücke für Anästhesie und Skalenröhrchen sind nur einige wenige Beispiele.