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Was ist Spritzgießen?

Kurz gesagt: Spritzgießen formt Kunststoffteile, indem geschmolzener Thermoplast in ein Metallwerkzeug eingespritzt wird; das dominierende Verfahren für Kunststoffkomponenten in hohen Stückzahlen. Carmo spritzgießt seit mehr als 70 Jahren in Dänemark: von medizinischen Einwegkomponenten bis zu HF-schweißbaren technischen Komponenten.

Spritzguss ist eine der gängigsten Methoden zur Herstellung von Kunststoffprodukten. Er ist ein schnelles Verfahren, mit dem sich große Stückzahlen identischer Teile fertigen lassen: von komplexen Präzisionsbauteilen bis zu Einwegartikeln. Verarbeitet wird eine breite Palette von Materialien, vor allem Thermoplaste: Das Material wird in eine Schnecke geführt und durch elektrische Erwärmung und Reibung aufgeschmolzen, dann in die Kavität eines Werkzeugs eingespritzt, wo es abkühlt, erstarrt und die Form der Kavität annimmt.

Carmo bringt über 70 Jahre Spritzguss-Erfahrung und teilt sie gern

Carmo entwickelt und produziert seit über 70 Jahren spritzgegossene Teile und teilt diese Erfahrung gern. Als Experten für Kunststoff-Spritzguss konstruieren, entwickeln und fertigen wir hochwertige Komponenten für so unterschiedliche Branchen wie Medizintechnik, Schifffahrt, Bergbau, Landwirtschaft und Automobilindustrie.

Wenn Sie Beratung oder einen Sparringspartner für Ihr Projekt brauchen, sprechen wir gern mit Ihnen. Aus Erfahrung schaffen wir den größten Mehrwert, wenn wir früh eingebunden werden, so werden Material, Geometrie und Technologie für das bestmögliche Ergebnis gewählt.

Rapid Prototyping: Spritzguss kombiniert mit additiver Fertigung

Carmo hat Carmo Print Moulding entwickelt, ein einzigartiges Setup, das additive Fertigung mit Spritzguss verbindet. Damit konstruieren und fertigen wir hochkomplexe Bauteile mit engen Toleranzen, auch in 2K, und liefern Prototypen in der halben Zeit und zum halben Preis gegenüber herkömmlichem Prototypenbau. Mehr über Rapid Prototyping und Carmo Print Moulding.

2K-Spritzguss

Mit zwei oder mehr Spritzeinheiten: auch 2K-Spritzguss genannt: werden zwei oder mehr Materialien in einem Werkzeug zu einem Bauteil kombiniert, das sehr komplexe Geometrien erlaubt. Ein Beispiel ist Carmos Reihe von Probenkonnektoren aus PP, PVC und TPE, mit Eigenschaften, die auf das Endprodukt und die Integration in die Produktionslinie abgestimmt sind.

2K-gespritztes Bauteil
2K-gespritztes Bauteil

Umspritzen und Insert-Spritzguss

Kunststoff lässt sich auch über ein anderes Teil spritzen. Über ein zuvor gespritztes Teil, meist Kunststoff auf Kunststoff, ist das Umspritzen (weiche Griffe, Dichtungen, Zweifarbenteile). Um ein vorgefertigtes Bauteil, oft Metall, ist das Insert-Spritzguss: etwa Metall-Druckknöpfe, die mit PVC umspritzt werden, um sie per HF-Schweißen auf Projektionswänden zu fügen, oder OP-Spitzen mit eingebettetem Aluminiumdraht und flexiblem TPE, die zuvor unmögliche Biegeradien erlauben.

Häufig gestellte Fragen

Grundlagen des Spritzgießens

Was ist Spritzgießen?

Spritzgießen (auch Kunststoffspritzguss) ist ein Fertigungsverfahren, das Kunststoffteile formt, indem geschmolzener Thermoplast in ein Metallwerkzeug eingespritzt wird, wo er abkühlt und zum fertigen Bauteil erstarrt. Es ist der Standardweg, dasselbe Kunststoffteil präzise und wiederholbar herzustellen, in Stückzahlen von Tausenden bis Millionen. Dasselbe Werkzeug läuft über Jahre, weshalb Spritzgießen die Serienfertigung von Kunststoffkomponenten in Medizin, Technik und Konsumgütern dominiert. Carmo fertigt Komponenten auf diesem Weg seit über 70 Jahren, von medizinischen Einwegteilen bis zu HF-schweißbaren technischen Komponenten.

Wie funktioniert Spritzgießen?

In vier Schritten: Kunststoffgranulat wird in einem beheizten Zylinder aufgeschmolzen; die Schmelze wird unter Druck in ein geschlossenes Werkzeug eingespritzt; das Teil kühlt in der Kavität ab und erstarrt; das Werkzeug öffnet und wirft das fertige Teil aus. Dann wiederholt sich der Zyklus. Das Abkühlen dauert meist am längsten, sodass Wandstärke und Material weitgehend bestimmen, wie schnell die Teile aus der Maschine kommen.

Was ist ein Spritzgusswerkzeug?

Das Werkzeug ist der präzise gefräste Metallblock mit den Kavitäten und Kühlkanälen, in die der geschmolzene Kunststoff eingespritzt wird; es gibt jedem Teil seine Geometrie. Serienwerkzeuge werden aus Stahl oder Aluminium auf enge Toleranzen gefertigt und laufen über Jahre. Das Werkzeug ist meist der größte Einzelkostenpunkt beim Spritzgießen, weshalb Entscheidungen im Werkzeugdesign so schwer wiegen. Für Prototypen 3D-druckt Carmo Werkzeugeinsätze (Carmo Print Moulding): funktionsfähige Prototypen in Tagen, im Serienmaterial.

Was ist die Zykluszeit beim Spritzgießen?

Die Zykluszeit ist die Dauer eines vollständigen Spritzgießzyklus (Einspritzen, Abkühlen, Auswerfen) und bestimmt, wie viele Teile ein Werkzeug pro Stunde produziert. Das Abkühlen überwiegt in der Regel, sodass Wandstärke, Material und Kühlkanaldesign die Zeit treiben. In der Serie ist die Zykluszeit einer der größten Hebel auf den Stückpreis. In Carmos Produktion entfällt der Großteil des Zyklus typischerweise auf das Abkühlen; deshalb prüfen wir die Wandstärke gemeinsam mit dem Kunden, bevor das Werkzeug gefertigt wird.

Was ist die Schließkraft?

Die Schließkraft ist der Druck, mit dem die Maschine das Werkzeug während des Einspritzens geschlossen hält, gemessen in Tonnen. Sie muss die Kraft übersteigen, die der Einspritzdruck auf die projizierte Fläche des Teils ausübt, sonst öffnet das Werkzeug und das Teil bildet Grat. Größere oder höher belastete Teile brauchen mehr Schließkraft; Maschinen reichen von einigen Dutzend bis zu mehreren tausend Tonnen.

Welche Materialien lassen sich spritzgießen?

Die meisten Thermoplaste (Kunststoffe, die wiederholbar schmelzen und wieder erstarren) lassen sich spritzgießen, von Standardkunststoffen wie PP und PE bis zu technischen und medizinischen Werkstoffen wie PC, PA, TPE und PVC. Die Materialwahl bestimmt Festigkeit, Flexibilität, Chemikalienbeständigkeit und regulatorische Eignung und wird daher meist zusammen mit dem Bauteildesign entschieden, nicht danach. Bei Carmo verarbeiten wir diese täglich, von Standardthermoplasten bis zu medizinischen Qualitäten, produziert unter Carmos Qualitätsmanagementsystem nach ISO 13485 in Dänemark.

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