Kunststoffverarbeitung mit Formwerkzeug: Vakuumgießen bzw. Tiefziehen

Vakuumgießen bzw. Tiefziehen: Wozu dient es? Wie funktioniert es? Woraus besteht es? Was sind seine Vorteile?

Vakuumgießen ist ein Herstellungsverfahren für Niederdruck-Spritzguss oder Vakuum-Duplikat. Es ermöglicht die Herstellung eines kundenspezifischen Kunststoffteils in kleinen und mittleren Mengen. Das Vakuumgießen eignet sich besonders für die Herstellung eines Prototyps oder sehr kleiner Mengen. In der Kunststoffindustrie liegt eine Kleinstmenge zwischen 1 – 30 Stück pro Jahr. Die mittlere Serie beginnt bei etwa 5 Stück pro Jahr und reicht bis zu 2000, 5000 oder 10 000 Stück pro Jahr, je nach Größe, Form und Komplexität des Teils. Die Großserie liegt normalerweise über einem Bedarf von 10 000 pro Jahr.

Definition:

Das Vakuumgießen ist ein weit verbreitetes Gießverfahren zur schnellen und kostengünstigen Vervielfältigung von Urmodellen/Prototypen, von denen schwerpunktmäßig Abgüsse/Kleinserien aus kunststoffartigen Werkstoffen hergestellt werden sollen. Bei dieser Methode erfolgt die Vervielfältigung eines zuvor mittels verschiedenen Verfahren hergestellten Urmodells (z. B. durch 3D-Druck oder Stereolithographie) in einer Silikonkautschuk-Form. Hierbei findet das Abgießen in einer Vakuumgießmaschine statt, um Lufteinschlüsse im Abgussteil zu vermeiden. Bei den Materialien handelt es sich um Gießharz (Polyrethan, Polyamid) und Wachsmaterialien.

Quelle: Vakuumgießen – Wikipedia.de

Wie funktioniert der Vakuumgießprozess in der Kunststoffindustrie?

Im Gegensatz zur Kunststoffverarbeitung ohne Formwerkzeug benötigen die Vakuumgießmaschinen eine Form. Diese Form ermöglicht es, mehrere Teile mit derselben Form herzustellen. Die Form wird auf der Grundlage eines Urmodell/Prototyp hergestellt. Dieses wird hauptsächlich durch Stereolithografie (3D-Druck) oder digitales Fräsen (CNC) hergestellt. Das Urmodell/Prototyp ist das Werkstück, das man herstellen muß.

Beispiel: Ich möchte das maßgefertigte Werkzeug A herstellen.

Wir stellen das Werkzeug A mithilfe der Stereolithografie (3D-Druck) her. Die Qualität der Oberfläche meiner Form hängt von der Qualität der Oberfläche meines Urmodells / Prototyps (Werkzeug A) ab. Für diesen Herstellungsprozess wird hauptsächlich Harz verwendet. Je nach meinen Anforderungen an die ästhetische Qualität der Teile, die ich später herstellen möchte, ist die Behandlung nach der Herstellung wichtig.
Wir nehmen Werkzeug A (mein Urmodell/Prototyp) und legen es in einen dafür vorgesehenen Halter. Wir gießen das Silikon um das Werkzeug A herum. Nach dem Trocknen schneiden wir den Silikonblock in zwei Hälften, um zwei Schalen zu erhalten, indem wir das Urmodell/Prototyp entfernen.
Wir können nun mit der Herstellung der maßangefertigten Teilen im Vakuumgießverfahren beginnen. Man wird das gewählte Material in die Silikonform gießen, die in der Vakuumgießmaschine installiert ist, um Ihr Werkzeug A in kleinen Mengen herzustellen.
Wenn das Werkstück getrocknet ist, kann es je nach Bedarf mit Endbearbeitungen oder Befestigungselementen wie Inserten, Scharnieren usw. versehen werden.

Welche Vorteile hat das Vakuumgießen im Vergleich zur Kunststoffverarbeitung ohne Formwerkzeug?

Das Vakuumgießen ermöglicht die Herstellung von runden Teilen und bietet Flexibilität bei der Materialwahl. Da das Urmodell (Prototyp) im 3D-Druckverfahren hergestellt wird, ist auch die Reaktionsgeschwindigkeit höher.

Bei LTP beherrschen wir auch dieses Verfahren, und unsere Teams werden es Ihnen je nach den Anforderungen Ihres Projekts vorschlagen.

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