Spritzguss Embleme mit Thermoplast - Les Graveurs

Das älteste und immer noch am häufigsten genutzte Verfahren für Kunststoffembleme ist das Thermoplast-Spritzgießen. Dabei wird für jedes anzufertigende Emblem ein separates, meist sehr kostenintensives, aber dafür auch langlebiges Werkzeug benötigt. Da spritzgegossene Werkstücke unter anderem aufgrund der verwendeten Werkstoffe eher steif sind, eignet sich beispielsweise ein für eine ebene Fläche hergestelltes Emblem nicht automatisch für eine gewölbte Oberfläche. Zudem nimmt die Werkzeugerstellung viel Zeit in Anspruch, weshalb eine langfristige Terminplanung erforderlich ist.

Beim Thermoplast-Spritzgießen können je nach Anforderungen zahlreiche thermoplastische Kunststoffe verarbeitet werden. Dazu zählen Standard-Thermoplaste wie Polyethylen (PE) oder Polypropylen (PP), technische Thermoplaste wie Polycarbonat (PC) und auch thermoplastische Elastomere (TPE).

Thermoplaste zeichnen sich durch spezifische Eigenschaften aus, die ihre vielseitige Anwendung in der Industrie ermöglichen, wie zum Beispiel eine gute Verarbeitbarkeit und hohe Temperaturbeständigkeit. Ihre Recyclingfähigkeit macht sie zudem besonders attraktiv in vielen Branchen.

Zunächst wird das gewünschte Kunststoffmaterial als Granulat über einen Einfülltrichter in einen beheizten Zylinder mit einer Schnecke gefüllt. Diese Komponenten bilden die Spritzeinheit der Maschine. Durch die Drehbewegung der Schnecke wird das Granulat nach vorne befördert, wo es durch Reibung und die externe Heizung auf eine Temperatur von rund 200 °C bis 300 °C aufgeschmolzen wird. Dabei entstehen eine homogene Kunststoffmasse und Druck im vorderen Bereich der Schnecke.

Sobald genügend Kunststoffschmelze vorhanden ist, wird die Spritzeinheit an die Schließeinheit herangefahren, in der sich das temperierte, aber kühlere Werkzeug (ca. 20 °C bis 120 °C, je nach Material) befindet. Der Thermoplast wird durch eine axiale Hubbewegung der Schnecke komprimiert und durch die sich öffnende Düse in das formgebende Werkzeug gespritzt. Hierbei können Drücke von 500 bar bis maximal 2.000 bar auftreten. Um einer Schwindung im Bauteil entgegenzuwirken, erfolgt nach dem eigentlichen Einspritzen eine kurze Nachverdichtung, bis der Anguss erstarrt ist. Anschließend schließt sich die Düse, und die Spritzeinheit wird von der Schließeinheit getrennt, um den Abkühlvorgang im Werkzeug nicht zu stören und einen erneuten Zyklus zum Plastifizieren des Granulats zu ermöglichen.

Sobald das Werkstück im Werkzeug ausreichend abgekühlt und formstabil ist, wird es durch das Öffnen des zweiteiligen Werkzeugs ausgeworfen und gegebenenfalls mithilfe einer Handlingsvorrichtung zur weiteren Bearbeitung (z.B. Abtrennung des Angusses) übergeben. Häufig werden die spritzgegossenen Teile nachträglich lackiert oder verchromt, um hochwertige und beständige Kunststoffembleme zu erhalten.

Die im Thermoplast-Spritzgussverfahren gefertigten Teile genügen in der Regel höchsten Qualitätsansprüchen im Kunststoffbereich. Allerdings sind aufgrund der hohen Investitionskosten für das Werkzeug (und ggf. der Notwendigkeit mehrerer Werkzeuge bei sehr großen Stückzahlen) sowie der eher geringen Flexibilität durch lange Werkzeug-Erstellzeiten die Produktionskosten für diese Methode höher. Dennoch ist der gesamte Vorgang des Spritzgießens hochautomatisiert und wiederholbar, von der Granulat-Dosierung über das Einspritzen bis zum fertigen Bauteil.

 

             

 

Generell genügen Thermoplast-Spritzguss gefertigte Teile höchsten Qualitätsansprüchen im Kunststoffbereich, haben aber aufgrund der hohen Investitionskosten für das Werkzeug - bei sehr großen Stückzahlen können auch mehrere Werkzeuge über die Projektlaufzeit benötigt werden - ihren Preis, sowohl finanziell als auch bezüglich der eher weniger vorhandenen Flexibilität aufgrund der langen Werkzeug-Erstellzeiten.