Was ist thermoplastisches Spritzgießen?
Thermoplastisches Spritzgießen ist ein Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl von Teilen und Komponenten für Industrien, die von der Luft- und Raumfahrt über die Automobilindustrie bis zum Baugewerbe reichen. Thermoplaste wie Phenol und Epoxid werden in ein geschmolzenes Harz erhitzt und dann in eine Form gespritzt, die normalerweise aus Aluminium, Stahl oder einer Metalllegierung besteht. Der geschmolzene Kunststoff wird dann in der Form komprimiert und abkühlen gelassen. Maschinen nehmen die Kunststoffkomponente oder das Kunststoffteil aus der Form und dieses gehärtete Teil kann dann verwendet werden, um ein größeres Produkt wie ein Kinderspielzeug oder eine Autotür zu konstruieren.
Die thermoplastische Spritzgussindustrie produziert buchstäblich Tausende von Produkten und unterstützt Hunderte von Branchen. Ab den 1990er Jahren wurden fast 20.000 verschiedene Arten von Duroplasten und Thermoplasten zum Spritzgießen verwendet. Industrielle verwenden üblicherweise Farbstoffe und andere Mittel, um die Eigenschaften des geschmolzenen Kunststoffharzes zu verändern, wie z. B. seine Farbe, Härte und Elastizität. Die Formen, die zum Formen des geschmolzenen Kunststoffs verwendet werden, müssen im Allgemeinen in einem separaten Prozess vorgeschnitten werden, wobei ausgefeilte Werkzeugverfahren verwendet werden müssen, um sie richtig herzustellen. Eine als Anguss bezeichnete Vorrichtung ermöglicht es dem geschmolzenen Harz, in die Form zu gelangen und den Hohlraum auszufüllen. Formen sind typischerweise so konstruiert, dass Luftblasen entweichen können. Andernfalls können die Luftblasen beim Komprimieren und Erhitzen den Kunststoff verformen und sogar zum inneren Verbrennen der fertigen Bauteile führen.
Vorgehärtete Stahlformen sind in der Regel teurer, halten jedoch möglicherweise länger. Daher verwenden Hersteller häufig diese härteren Formen aus höherwertigem Stahl für hochvolumige Spritzgussarbeiten mit Thermoplasten. Für anspruchsvollere Industriearbeiten können Hersteller Aluminiumformen verwenden, die für verkleinerte Vorgänge kostengünstiger sind. Um Formen für industrielle Kunststoffspritzgussarbeiten zu bearbeiten, wenden Hersteller normalerweise eines von zwei bewährten Verfahren an: elektrische Entladung oder Standardbearbeitung. Bei der elektrischen Entladung legt ein Roboter eine Spannung an ein Werkzeug an, um die Form des Grundmetalls zu ändern. Bei der Standardbearbeitung, einem konventionelleren Prozess, verformt eine Maschine oder ein Werkzeug die Form physisch in ihre endgültige Form.
Hersteller können buchstäblich mit Dutzenden, wenn nicht Hunderten von Variationen im thermoplastischen Spritzgussverfahren experimentieren, um ihre Prozesse zu optimieren. Änderungen können an dem auf die Form ausgeübten Druck, der Geschwindigkeit des Einspritzens des Harzkunststoffs oder an der Geometrie und Struktur der Formen vorgenommen werden. Andere Änderungen können die Abkühlzeit des Kunststoffs, den Druck in dem Hohlraum, die Zusammensetzung des Farbstoffs und die Vielzahl von Kunststoffharzadditiven einschließen.