Thermoplast-Spritzgießen
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Das Thermoplast-Spritzgießen ist Grundlage für alle anderen Spritzgießverfahren und das am häufigsten verwendete Kunststoffverarbeitungsverfahren überhaupt.
Bis 1956 verwendete man Kolbenspritzgießmaschinen. Die heute übliche Schneckenkolbenspritzgießmaschine zieht meist Kunststoffe in Form eines Granulats aus einem Trichter in die Schneckengänge ein, zerteilt und schert sie. Die dadurch entstehende Friktionswärme sorgt in Verbindung mit der vom beheizten Zylinder zugeführten Wärme für eine relativ homogene Schmelze. Diese sammelt sich vor der Spitze der zurückweichenden Schnecke.
In der sog. Einspritzphase wird die Schnecke rückseitig hydraulisch oder durch mechanische Kraft unter Druck gesetzt. Dabei wird die Schmelze unter hohem Druck (meist zwischen 500 und 2000 bar) durch die Rückstromsperre, die ans Spritzgießwerkzeug angedrückte Düse, ggf. ein Heißkanalsystem (bei modernen Serienwerkzeugen üblich) und den Angusskanal in den formgebenden Hohlraum des temperierten Spritzgießwerkzeugs gedrückt. Ein reduzierter Druck wirkt als Nachdruck noch so lange auf die Schmelze, bis die Anbindung (Anguss) erstarrt (eingefroren) ist.
Dadurch wird die beim Abkühlen entstehende Volumenschwindung weitgehend ausgeglichen. Durch diese Maßnahme wird die Maßhaltigkeit und die gewünschte Oberflächenqualität erreicht. Danach beginnt die Rotation der Schnecke. Während auf diese Weise die Schussmasse für das folgende Formteil aufbereitet wird, kann das Formteil im Werkzeug noch abkühlen bis die Seele (flüssiger Kern) erstarrt ist. Das Werkzeug öffnet und wirft das fertige Formteil aus.
Dabei kann der Anguss abgetrennt werden. Auch angussloses Spritzgießen ist mit entsprechender Angussgestaltung möglich. Formteile fallen aus dem Werkzeug oder werden durch Handlinggeräte aus dem Werkzeug entnommen und geordnet abgelegt oder gleich einer Weiterverarbeitung zugeführt.
Spritzgussteile können mit Massen zwischen einigen Milligramm und ca. 50 kg hergestellt werden. Die verarbeiteten thermoplastischen Kunststoffe werden durch Additive und Füllstoffe für die Spritzgießverarbeitung und die spätere Verwendung modifiziert. Darunter sind auch sehr harte anorganische Füllstoffe wie Glaskugeln oder sehr oft Glasfasern.
Verwendete Kunststoffarten und Produkte
Im Fahrzeugbau werden Polyolefine, hauptsächlich Polypropylen für Armaturenbretter und Stoßstangen im Spritzguss verwendet. Plexiglas (PMMA) und Polycarbonat (PC) werden für transparente Gegenstände (KFZ-Scheinwerfer, Rückleuchten) verwendet. Polystyrol (PS) und dessen Copolymere (ABS = Acrylnitril-Butadien-Styrol) werden größtenteils für Spielzeug (z. B. Lego) und Haushaltsgeräte benutzt. Polyamid (PA), Polyoxymethylen (POM) und viele weitere technische Kunststoffe werden ebenfalls im Maschinenbau und der Elektrotechnik eingesetzt, allerdings in wesentlich geringeren Mengen für meist hochpreisige Teile.
Weblinks
Commons: Spritzgießen – Album mit Bildern, Videos und Audiodateien