Spritzgießen
Wirtschaftliche Serienfertigung von Klein- bis Großserien
Bauteilgröße bis 250 x 250 x 150 mm
Bauteilgewicht bis ca. 80 Gramm
Projektdauer ca. 4-6 Wochen incl. Formenkonstruktion
Formenbau aus hochfestem Aluminum im Haus
Günstiger Formenbau durch Verwendung von Formeinsätzen
Standzeit pro Form: ca. 10.000 – 20.000 Abzüge pro Kavität (bei ungefülltem Material)
Spritzguß bei Dick & Dick
Wir bieten Ihnen mit dem Spritzguss die ideale Möglichkeit, größeren Bedarfsmengen von Kunststoffbauteilen abzudecken.
Sollte Ihnen die Erfahrung bei der Optimierung Ihrer Bauteile fehlen oder aber Fragen zur Materialwahl bestehen, bieten wir Ihnen ein fundierte Beratung bezüglich konstruktiver Bauteilanpassungen an.
Konzeption, Konstruktion und Formenbau für das Spritzgussverfahren bearbeiten wir intern und stehen während dieser Prozesse mit Ihnen für Abstimmungen in engem Kontakt.
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Beratung zur spritzgußgerechten Gestaltung Ihrer Bauteile
Nachfertigung
Folgeaufträge innerhalb kürzester Zeit realisierbar
Finish?
Teilereinigung und mechanische Nachbearbeitung der Gussteile (Gewindeschneiden, Helicoils etc.)
Technischer Hintergrund
Zur Erstellung von Bauteilen wird eine Form aus einem festem, meist metallischen Werkstoff benötigt.
Bei Dick & Dick arbeiten wir im Spritzguss mit Formeneinsätzen und einer „Masterform“ um die Formenbaukosten und Installationszeit so gering wie möglich zu halten. In den meisten Fällen werden die Formen aus Aluminium und nicht aus Stahl gefertigt. Das geht schneller und ist kostengünstiger als das Fräsen von Spritzgusswerkzeugen aus Stahl.
Die Formen bestehen aus mindestens zwei Teilen und lassen sich zum Einspritzen schließen. Der Hohlraum in der Form (Kavität) wird nun mit dem aufgeschmolzenen Kunststoff unter hohem Druck (bis 1000 Bar) befüllt.
Zur Entnahme des Bauteils öffnet sich die Form nach dem Abfüllen und Abkühlen des Materials. Anschließend wird das Teil über „Auswerfer“ aus der Form gedrückt. Dazu kann unter Umständen auch ein Druckluftstoß eingesetzt werden. Angüsse und eventuelle Grate werden im Nachgang manuell entfernt.
Ist das die spritzgegossene Kunststoffteil nicht in der Hauptentformungsrichtung entformbar, wird dies als Hinterschneidung oder Hinterschnitt bezeichnet. Diese Geometrien stehen der Hauptbewegungsrichtung der Form im Weg und werden in einer zusätzlichen Entformungsrichtung ausgeformt.
Wenn möglich, sollte auf Hinterschnitte verzichtet werden. Diese führen zu einer aufwendigeren Konstruktion und damit zur Kostensteigerung.
Sind Hinterschnitte nicht vermeidbar, dann lassen sich die Bauteile, durch Integration von Stahleinsätzen bzw. Schiebern in die Gussformen, abformen.
Diese Schieber können automatisch bzw. bei kleineren Serien manuell bei der Entnahme der Bauteile entfernt werden. Die manuelle Tätigkeit hat steigende Zykluszeiten zur Folge und damit auch höhere Bauteilkosten.
Bei Kleinteilen sind mehrere Bauteile, Kavitäten genannt, pro Abguss möglich. Das reduziert die anteiligen Formenbaukosten pro Bauteil.
Bei der Konstruktion von Bauteilen für das Spritzgießverfahren sollten scharfkantige Übergänge und Ecken auf der Bauteiloberfläche mit Radien versehen.
Um Einfallstellen auf der Bauteiloberfläche zu vermeiden, sollte bei der Konstruktion von Versteifungsrippen darauf geachtet werden, dass die Rippenstärke nicht mehr als 60% der Wandstärke beträgt. Üblicher Weise wird eine Rippenstärke von 40% – 60% der Wandstärke empfohlen.
Vorteile des Spritzguß
- Für kleine bis mittelgroße Serien geeignet
- günstiger Formenbau in hochfestem Aluminium
- Schnelle Bearbeitungszeit durch Formenbau im Haus
- Vielseitigkeit in Oberfläche und Material
- Formenarchivierung durch Dick & Dick
- Abruf von Folgeaufträgen innerhalb weniger Werktage möglich
- eine Vielzahl an Materialien und Farben möglich
Nachteile des Spritzguß
- Nicht alle Geometrien sind für die Fertigung geeignet
- hohe Wandstärken können Einfallstellen aufweisen
- Hinterschnitte sind problematisch zu entformen
- Modellinnenseiten benötigen Entformschrägen
Materialien für den Spritzguss
PE HD - Polyethylen
Bezeichnung: PE HD Liten ML71
Farbe: transluzent, beliebig einfärbbar
- gute Verarbeitbarkeit
- UV-Stabilisierung möglich
- Erweichungstemperatur 127 °C
- Biege-E-Modul 1150 MPs (ISO178)
- Zug-E-Modul 1000 MPa (ISO178)
- Streckdehnung 9 % (ISO 179-1)
- erfüllt EN 71-3/9 Sicherheit von Spielzeug
- erfüllt Europäische Pharmacopoeia 8 (Ph. Eur. 8, 3.1.3)
PS HI - Polystrol
Bezeichnung Synthos PS HI
Farbe: transparent, einfärbbar
geeignet für dünnwandige Bauteile
- Dauergebrauchstemperatur zwischen -10 C° – 80 °C
- geeignet für den Kontakt mit Lebensmitteln
- kostengünstig
- verbesserte Schlagfestigkeit und Spannungsrissbeständigkeit gegenüber Standart Polystyrol
- hohe Oberflächengüte
PP - Polypropylen
Bezeichnung: DuPure ST176
Farbe: transluzent, einfärbbar
- kurzfristige Temperaturbeständigkeit von 140 °C, langfristig 100 °C
- Biege-E-Modul 1200 MPa (ISO527-2)
- Streckdehnung >50 % (ISO527-2)
- hohe dynamische Belastbarkeit
- sehr hohe chemische Beständigkeit
- heiß sterilisierbar
- ohne flüchtige Weichmacher
- gut recyclebar
ABS
Bezeichnung: Terluran GP-22
Farbe: transluzent, einfärbbar
- hohe Schlagzähigkeit und Wärmeformbeständigkeit
- Zug-E-Modul 2300 MPa (ISO527-1)
- Bruchdehnung 10% (ISO527-1)
- Formbeständigkeitstemperatur 94 °C (ISO75-1)
PC ABS Blend
Bezeichnung: Cycoloy FR C2950
Farbe: schwarz
- schwer entflammbar UL94V-0 und UL94-5VB Klassifizierung
- Yellow Card Link
- vereint die Eigenschaften von PC und ABS
- Formbeständigkeitstemperatur 103 °C (ISO75/Be)
- Biege-E-Modul 2800 MPs (ISO527)
- Streckdehnung 50 % (ISO527)
- hohe Zähigkeit
- gute Oberflächenqualität
Arboform
Bezeichnung: Tecnaro Arboform
Farbe: holzfarben, ähnlich Spanplatten
- „flüssiges Holz“ – 100% nachwachsende Rohstoffe
- biologisch abbaubar
- mittlere Wärmeformbeständigkeit
- exellente akustische Eigenschaften
- gute Bedruck- und Klebbarkeit
- Charakteristischer natürlicher Geruch
- weitere ökologische Werkstoffe der Firma Tecnaro verarbeitbar
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Veredelung & Finish der Formeinsätze
Oberflächen
Schlichten
Die Formen werden im Fräsgang fein abgefahren. Auf der Oberfläche des späteren Gießling sind diese leichten Frässpuren sichtbar. Die fehlende Nacharbeit ermöglicht einen günstigen Formenbau und ist für nicht Sichtteile meist ausreichend.
Polieren
Die fertig gefräste Form wird im Nachgang maschinell bzw. von Hand nachgearbeitet. Dabei werden alle Frässpuren entfernt und es wird eine glatte Oberfläche erzeugt. Diese Oberfläche überträgt sich beim Spritzgießen auf das Gussteil.
Perlstrahlen
Nach dem Fräsen und manuellen Nacharbeiten der Form werden diese mit Glasperlen gestrahlt. Die Oberfläche der Bauteile erhält dadurch eine sanfte Satinierung. Satinierte Oberflächen auf Kunststoffteilen haben im Allgemeinen eine höhere Anmutung als glatte Oberflächen.
Veredelung & Finish der Gussteile
Oberflächen
Lackieren
Je nach verwendetem Spritzgussmaterial lassen sich die Bauteile sehr gut lackieren (PE bzw. PC eignen sich nicht). Dadurch ergeben sich verschiedenste Möglichkeiten der Oberflächengestaltung. Zum Beispiel Oberflächenstrukturen durch Verwendung von Strukturlacken oder Farben nach RAL-Tönen. Das Lackieren ermöglicht zusätzlich die Behebung kosmetischer Fehler an Bauteilen wie das Überdecken von Anguß und Auswerferabdrücken.
Umwelt
Für die Verarbeitung von Kunststoff ist ein relativ hoher Energieaufwand notwendig. Wir streben bei der Fertigung im Spritzguss nach einer Effizienzststeigerung durch die Optimierung der Prozesse um die Produktion energie- und rohstoffeffizient umzusetzen.
Anfallende Kunststoffabfälle werden sortenrein gesammelt und können wieder granuliert und dem Fertigungsprozess zugeführt werden oder aber über Reststoffbörsen wieder in den Rohstoffkreislauf übergeben werden.
Wir bieten auch die Fertigung aus dem Material ARBOFORM, welches zu 100% aus nachwachsenden Rohstoffen gewonnen wird und biologisch abbaubar ist.
Informationen zur Geschichte
Die erste Anlage zum Spritzgießen wurde 1872 durch John Wesley Hyatt patentiert. Er hatte 3 Jahre zuvor den ersten „Kunststoff“ Celluloid erfunden. Für dessen Verarbeitung entwickelte er eine Anlage, um den verflüssigten Kunststoff mittels eines Druckkolbens über beheizte Zylinder in eine Form zu spritzen.
In den folgenden Jahren wurde das Verfahren stetig verbessert.
Es dauerte bis nach dem 2.Weltkrieg, welcher einen hohen Bedarf an günstigen Kunststoffteilen erzeugt hatte, bis im Jahre 1946 die erste Spritzgussanlage welche eine Schnecke zur Förderung des Materials einsetzte, entwickelt wurde.
Dies verbesserte die Kontrolle der Spritzgeschwindigkeit und erhöhte stark die Qualität der erzeugten Produkte.