Was ist Spritzgießen (Injection Molding)?

Spritzgießen (Injection Molding) ist ein etabliertes Verfahren zur Herstellung von Kunststoff- und Gummiteilen. Dabei wird das Rohmaterial plastifiziert, unter Druck in ein Werkzeug eingespritzt und dort ausgehärtet oder vulkanisiert.

 

Ablauf des Spritzgießprozesses für Gummi

  1. Zuführung des Rohmaterials: Rohmaterial wird zugeführt als Granulat (bspw. TPE), Strangmaterial (i.d.R. für Kautschuke) oder Flüssigkeit (bspw. LSR)
  2. Plastifizierung: Das Rohmaterial wird in der Plastifiziereinheit, üblicherweise ausgeführt mit Schnecke, durch Temperatur- und Scherbelastung plastifiziert und homogenisiert. Bei Kautschuk oder LSR wird nur wenig oder keine Temperatur eingebracht, um vorzeitige Vulkanisation zu verhindern.
  3. Schließen des Werkzeugs und Einspritzen: Das plastifizierte Material wird unter hohem Druck in das geschlossene Werkzeug eingespritzt und über das Kanalsystem in die Kavitäten geleitet
  4. Nachdrücken und Vulkanisieren: Je nach Material und gewünschtem Vernetzungsgrad wird das Material auf 120-220°C aufgeheizt, eine definierte Zeit gehalten und dabei vulkanisiert. Der Druck wird dabei aufrechterhalten, um
  5. Schrumpfung und Lufteinschlüsse zu verhindern.
  6. Öffnen, Entformen und Nachbearbeitung: Das Bauteil wird aus dem Werkzeug entnommen und i.d.R. nachbearbeitet, bspw. entgratet oder beschichtet

 

Vorteile:

  • Kurze Zykluszeiten durch automatisierte Zyklusabläufe und paralleles Vorplastifizieren
  • Effizienter Betrieb durch hohen möglichen Automatisierungsgrad
  • Sehr gute Maßhaltigkeit und Reproduzierbarkeit, auch bei komplexen Bauteilen
  • Sehr wenig Materialverlust, insbesondere bei Einsatz von Kaltkanalsystem

 

Nachteile:

  • Verarbeitbare Materialvielfalt beschränkter als beim Formpressen
  • Vergleichsweise hohe Werkzeugkosten
  • Schwieriges Handling von Einlegeteilen

 

Verarbeitete Materialien:

  • Thermoplastische Elastomere (TPEs): Kunststoffe, die bei Rautemperatur flexibel und elastisch sind, bei Erwärmung aber wie Thermoplaste verformt werden können
  • Kautschuke inkl. Festsilikonkautschuk: Gut geeignet sind insbesondere EPDM, NBR, SBR, VMQ, CR oder FKM. Weniger gut geeignet hingegen sind NR, BR, HNBR, IR oder IIR
  • Flüssigsilikon (LSR): Flüssig vorliegendes Rohmaterial, das nicht mehr plastifiziert werden muss, sondern vor dem Einspritzen lediglich homogenisiert wird

 

Typische Anwendungen:

  • Spritzgießen ist ein Standardverfahren in der Gummiproduktion. Es ist die richtige strategische Wahl besonders bei
  • großen Serien, bei denen kurze Zykluszeiten und hohe Effizienz wichtig sind
  • besonders hohen Anforderungen an Maßhaltigkeit und Reproduzierbarkeit
  • Materialien, die beim Formpressen nicht (wirtschaftlich) verarbeitbar sind, wie TPE oder LSR