Ein Überblick über das Spritzgießen


Ein Überblick über das Spritzgießen

Das Spritzgießen ist ein Herstellungsverfahren zur Herstellung von Artikeln in großen Stückzahlen. Es wird typischerweise in der Massenproduktion eingesetzt, wo das gleiche Teil tausende oder sogar Millionen Mal hintereinander hergestellt wird. Beim Spritzgießen wird geschmolzenes Material in eine Form eingebracht, dann kann das Material erstarren und die fertige, geformte Form entfernen.

Vorteile des Spritzgießens

Der Hauptvorteil des Spritzgießens liegt in der Möglichkeit, die Produktion in großen Stückzahlen zu skalieren, bei extrem niedrigen Stückkosten, da immer mehr Einheiten produziert werden. In der Großserienfertigung erzeugt das Spritzgießen nahezu identische Teile. Der erste Teil wird vom Zehntausendstel kaum zu unterscheiden sein, was ein wunderbares Merkmal für die Markenkonsistenz ist. Geringe Ausschussraten im Vergleich zu traditionellen Herstellungsverfahren wie der Zerspanung machen das Spritzgießen zu einer attraktiven Option für Hersteller in den unterschiedlichsten Branchen.

Geschichte des Spritzgießens

Ursprünglich 1868 von der Billardkugelfabrik Phelan und Collander erfunden, um Zelluloidkugeln herzustellen, wurde das Spritzgießen 1872 patentiert. In den ersten Spritzgießmaschinen spritzte ein Kolben den geschmolzenen Kunststoff über beheizte Zylinder in die Formen.

In den 1940er Jahren schuf der Zweite Weltkrieg eine große Nachfrage der Verbraucher nach preiswerten Massenprodukten, und der Spritzguss erfreute sich immer größerer Beliebtheit, was zu vielen Fortschritten bei der Technik führte. 1946 wurde die erste Schneckenspritzgießmaschine gebaut, die den Prozess mit einem Schneckenkonzept revolutionierte und ein wesentlich schnelleres und effizienteres Spritzgießen im Massenmaßstab ermöglichte.

Fortschritte in der Spritzgießtechnik

Das Schneckenkonzept stellte einen enormen Fortschritt für den Prozess des Spritzgießens dar, da die Schnecke in einen Zylinder mit dem Rohmaterial eingesetzt wird, in dem das Material gemischt wird, bevor es in die Formen eingespritzt wird. Dies ermöglichte es, dem Neumaterial viel mehr Materialoptionen einzuführen. Heute ist der Schneckenspritzguss das bevorzugte Verfahren und macht 95 Prozent aller Spritzgießarbeiten weltweit aus.

Anwendungen des Spritzgießens

Spritzguss wird in einer Vielzahl von Branchen eingesetzt, darunter Automobil-, Geräte-, Elektronik-, Möbel-, Maschinen-, Luft- und Raumfahrtindustrie sowie Medizintechnik. Es ist ideal für die Massenproduktion desselben Objekts.

Das Spritzgießen ist das bevorzugte Verfahren zur Herstellung von Kunststoffteilen. Heute produziert der Spritzguss Verpackungen, Spielzeug, Musikinstrumente und -teile, Automobil- und mechanische Teile, einteilige Kunststoffmöbel wie Stühle und Tische, Lagerbehälter und die meisten typischen Kunststoffprodukte, die Sie täglich verwenden, von der Zahnbürste bis zum Griff. Denn das Spritzgießen ist weltweit das häufigste Herstellungsverfahren für Kunststoffe.

Das Spritzgießen ist ein flexibles Verfahren, mit dem Teile aus den unterschiedlichsten Materialien hergestellt werden können. Im Spritzguss werden Zehntausende verschiedener Materialien eingesetzt. Thermoplastische oder duroplastische Polymere werden häufig im Spritzguss eingesetzt, wobei jedes Jahr Dutzende von neuen Materialien eingeführt werden.  

Materialien für die Spritzgießtechnik

Die beiden Haupttypen von Kunststoffen, die im Spritzguss eingesetzt werden, sind duroplastische Materialien und thermoplastische Materialien. Duroplastisches Material härtet aus oder härtet aus und würde nach dem Aushärten brennen, wenn erneut versucht wird, es zu schmelzen. Thermoplastische Materialien hingegen können geschmolzen, gekühlt, verfestigt und dann wieder ohne Verbrennungsgefahr geschmolzen werden. Daher sind thermoplastische Kunststoffe in einigen Fällen vorzuziehen, da beim Spritzgießen sehr wenig Abfall entsteht.

Vor- und Nachteile des Spritzgießens

Die Vorteile des Spritzgießens sind hohe Toleranzen, Wiederholgenauigkeit, niedrige Arbeitskosten, große Materialauswahl, geringe Materialverluste und die Herstellung von Teilen, die nach dem Spritzgießen wenig Nachbearbeitung erfordern. Der Spritzgussprozess hat einige Nachteile. Das Spritzgießen erfordert teure Investitionen in Formen, Werkzeuge und die Notwendigkeit von Prototypen, um auftretende Probleme wie z.B. Warp zu lösen. Auch das Einleiten des Spritzgießens erfordert viel Zeit. Typischerweise produziert der 3D-Druck die ersten Prototypen der gewünschten Teile, so dass Formen für die Serienproduktion erstellt werden können. Erst nach umfangreichen Tests ist der Spritzgießprozess startklar.

Ein weiterer möglicher Nachteil des Spritzgießens ist die Schwierigkeit, nach Beginn des Prozesses Konstruktionsänderungen vorzunehmen. Das Spritzgießen erfordert ebenfalls gleichmäßige Dicken, um Inkonsistenzen im Kühlprozess zu vermeiden, die zu Fehlern führen können. Auf diese Weise beeinflusst das Spritzgießen auch das Design. Die Produkte sollten von Anfang an unter Berücksichtigung der möglichen Einschränkungen des Spritzgießens entwickelt werden, um verfahrensbedingte Probleme zu vermeiden.

Das Spritzgießen ist eine großartige Technologie für die Endfertigung in großem Maßstab. Wenn Sie weitere Informationen zum Thema Spritzgießen benötigen, wenden Sie sich an European Subcontractor Network. Wir können Sie mit einer Vielzahl von Subunternehmern verbinden, die Sie bei Ihren Spritzgussfragen unterstützen können.

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