Wie man eine Form für Kunststoff herstellt

Formen sind für alle Arten der Fertigung von entscheidender Bedeutung. Sie helfen dabei, ähnliche Formen und Designs mit hoher Genauigkeit und Präzision für die Produktion großer Stückzahlen zu erhalten. Darüber hinaus können diese Formen unterschiedliche Formen haben und aus zahlreichen Materialien bestehen, z. B. Aluminium, Stahl, Eisen, Kunststoff usw. In diesem Artikel werden wir Kunststoffformen besprechen. Darüber hinaus erfahren wir, wie man Formen für Kunststoff herstellt, welche Anwendungen sie haben und welche Vorteile sie in verschiedenen Bereichen bieten.

Was sind Kunststoffformen?

Kunststoffformen werden in der Industrie häufig verwendet, um kleine Produkte herzustellen, von Utensilien bis hin zu kleinen Teilen für Haushaltsgeräte und große Maschinen. Dies ist ein besserer Ansatz, da er die Herstellung einzigartiger Formen ermöglicht. Außerdem ist er auf lange Sicht kostengünstiger und ermöglicht die Herstellung von Formen für prototypische kommerzielle oder persönliche Projekte. In diesem umfassenden Artikel wird erklärt, wie man eine Form für Kunststoff herstellt, und es werden wichtige Faktoren sowie Tipps und Tricks berücksichtigt, die Ihnen dabei helfen, dies problemlos zu tun. Gehen Sie zu Kunststoffformtechnologie Seite, um weitere Informationen über Kunststoffformen zu erhalten.

Arten von Kunststoffformen

Bevor wir uns mit der Herstellung einer Form für Kunststoff befassen, besprechen wir einige Arten von Kunststoffformen.

1. Spritzgussformen

Spritzgussformen werden in der Industrie eingesetzt, um eine große Anzahl von Objekten herzustellen. Dies geschieht normalerweise durch das Einspritzen eines flüssigen Polymermaterials in eine Formhöhle. Es hilft bei der Herstellung komplizierter Produkte wie Spielzeug, Verpackungsmaterialien und detailreicher Autoteile. Darüber hinaus zeichnet sich diese Technik durch hohe Ausgaberaten, Präzision und vernachlässigbaren Zeitaufwand bei der Nachbearbeitung aus.

2. Kompressionsformen

Kompressionsformen verwenden duroplastische Kunststoffe, werden in eine Formhöhle gegeben und Hitze und Druck ausgesetzt. Diese Methode eignet sich am besten für Anwendungen, die hochwertige und hitzebeständige Komponenten erfordern. Dazu können Autoteile und elektronische Geräte gehören. Daher ist es bei kleinen Produktionsläufen wirtschaftlich und ideal für die Herstellung dickerer Teile, insbesondere großer.

3. Blasformen

Blasformen werden in vielen Anwendungen zum Formen von Hohlteilen wie Flaschen und Behältern eingesetzt. Dabei wird der Kunststoff zunächst in eine Röhre, einen sogenannten Vorformling, geformt. Anschließend wird er zwischen zwei Formen aufgeblasen, um ein endgültiges Hohlprodukt zu bilden. Eine der wichtigsten Anwendungen von Blasformen ist ihre häufige Verwendung bei PVC zur Herstellung von leichten und leeren Teilen in großen Mengen.

 

4. Silikonformen für Harz

Silikonformen sind flexibel und werden eher von Anfängern verwendet und bei kleinen DIY-Projekten eingesetzt. Darüber hinaus sind sie auch bei der Arbeit mit Harz vielseitig einsetzbar. Solche Formen können feine und komplexe Strukturen beibehalten. Darüber hinaus sind sie wiederverwendbar und eignen sich daher zum Basteln, für Harzarbeiten und zum Prototyping. Sie sind angenehm in der Handhabung und können auf vielfältige Weise für andere künstlerische Unternehmungen verwendet werden.

Eigenschaften der für Kunststoffformen verwendeten Materialien

 

Material	Zweck	Gängige Typen	Wichtige Eigenschaften	Typische Werte/Bereich
Formmaterial	Es hilft, die Formstruktur zu bilden	Stahl, Aluminium, Silikon	Haltbarkeit, Hitzebeständigkeit, Bearbeitbarkeit	Zugfestigkeit: 250–1500 MPa (Stahl), 90–300 MPa (Aluminium)
Trennmittel	Es verhindert, dass Material an der Form klebt	Silikonspray, Wachs, PTFE	Antihaftbeschichtung, hohe Hitzebeständigkeit	Max. Temperatur: 120°C–200°C, Reibungskoeffizient: <0,05
Formsockel/Rahmen	Dadurch wird das Formmaterial an Ort und Stelle gehalten	Holz, Kunststoff, Metall	Festigkeit, Steifigkeit	Dichte: 0,9-1,3 g/cm³ (Kunststoff), 2,7 g/cm³ (Aluminium)
Masterobjekt/CAD-Modell	Es gibt der Form eine Form	3D-Modell, Prototyp	Präzision, Laufruhe, Komplexität	CAD-Genauigkeit: ±0,005 mm, Oberflächengüte: Ra 0,8–1,6 μm
Mischwerkzeuge	Mischt Formstoffkomponenten	Rührstäbe, mechanische Mischer	Gleichmäßiges Mischen, keine Luftblasen	Drehzahl: 300–1200 (mechanische Mixer), Lautstärke: variabel

Schritt-für-Schritt-Anleitung zum Formenbau für Kunststoff

Nachfolgend wird der vollständige Vorgang zur Herstellung von Formen für Kunststoff beschrieben.

1. Gestaltung der Form

Machen Sie einen groben Entwurf der Form und überlegen Sie, was Sie für das Kunststoffteil benötigen, das Sie herstellen möchten. Wenn Sie komplexe Formen haben, verwenden Sie Ihre CAD-Software, um so zu entwerfen, dass die CNC-Bearbeitung der Form erleichtert wird. Zu den Merkmalen gehören die Geometrie des Teils, die Dicke der Wände des Teils und die Entformungsschrägen. Sie erleichtern das Entfernen von überschüssigem Material aus der Form. Die Wahl des Formmaterials wie Aluminium oder Stahl hängt von der erforderlichen Lebensdauer der Form ab. Darüber hinaus hängt die Materialauswahl auch von der Menge der Produkte ab, die Sie herstellen möchten.

2. Erstellen eines Formkastens oder Rahmens

Für die Herstellung von Kunststoffformen erstellen Sie einen Formkasten oder Rahmen, der das Material während des Gießens hält. Formkästen für CNC-gefräste Formen werden normalerweise aus robusten Materialien hergestellt. Sie können aus Metall/Hartplastik usw. bestehen. Stellen Sie daher während der Herstellung sicher, dass der Kasten richtig verschlossen ist, um Leckagen beim Gießen zu vermeiden. Stellen Sie außerdem sicher, dass der Kasten verstärkt ist, um Druck und Temperatur während des Gießvorgangs standzuhalten.

3. CAD-Modelle vorbereiten und die Form CNC-bearbeiten

Normalerweise in CNC-Bearbeitung Das Masterobjekt ist eine CAD-Datei mit genauen Abmessungen und ohne Hinterschneidungen in den Formhohlräumen. Wenn die von Ihnen verwendeten Materialien also unterschiedliche Formen und Strukturen aufweisen, hilft Ihnen die CNC-Bearbeitung beim Reinigen und bei der Oberflächenbehandlung. Ein Trennmittel wird verwendet, um zu verhindern, dass der Kunststoff an der Form haften bleibt. Die CNC-Maschine führt dann einen genauen Schnitt der Form durch, um die richtigen gefrästen und fertigen Wände zu erhalten. Dies ist wichtig, um die Wahrscheinlichkeit von Defekten zu minimieren. Darüber hinaus ermöglicht es den reibungslosen Fluss des Kunststoffs und das einfache Auswerfen des Endteils.

4. Mischen und Gießen des Formmaterials

Nachdem die Form mit CNC geformt wurde, wird das geschmolzene Kunststoffmaterial in die Formhöhle gegossen. Wenn Sie Thermoplast oder Harz verwenden, stellen Sie sicher, dass das verwendete Material die richtige Temperatur hat und gut fließt. Wenn Sie Spritzguss verwenden, erhitzen und schmelzen Sie das in den Pellets vorhandene Kunststoffmaterial. Lassen Sie sich beim Gießen außerdem Zeit, um Luftblasen zu minimieren, die, wenn sie in die Mischung gelangen, die Festigkeit des Endprodukts verringern.

5. Aushärten der Form

Lassen Sie das Material also abkühlen und in der aus dem Kunststoff hergestellten Form einen Feststoff bilden. Je nach Art des verwendeten Kunststoffs kann das Aushärten einige Minuten bis mehrere Stunden dauern. In dieser Phase ist darauf zu achten, dass sich keine Blasen oder andere Defekte in der Form bilden. Was das Aushärten von CNC-gefrästen Formen betrifft, ist das Aushärten im Allgemeinen schneller und genauer, da die Formen unter kontrollierten Bedingungen ausgehärtet werden.

6. Formfüllung und Formtrennung

Wenn der Kunststoff seinen Aushärtungspunkt erreicht hat, nehmen Sie das Teil aus der Form. Wenn Sie das Trennmittel richtig aufgetragen haben, sollte das Teil herausspringen und nicht an der Formoberfläche kleben. Außerdem können Sie das Material je nach Bedarf zuschneiden oder nachbearbeiten. Zusätzliche Nachbearbeitungen können an den Artikeln maschinell vorgenommen werden, wenn für die Serienproduktion weiteres Polieren erforderlich ist.

Überlegungen zum Entwurf und zur Herstellung individueller Kunststoffformen

Zu den wichtigen Aspekten, die bei der Konstruktion und dem Bau spezieller Kunststoffformen berücksichtigt werden müssen, gehören unter anderem die folgenden:

• Materialauswahl: Wählen Sie das Formmaterial wie Stahl oder Aluminium nach Haltbarkeit, Kosten und Produktionsvolumen aus. Stahlformen sind in der Regel langlebige Lösungen für Festigkeit und Volumenproduktion. Wohingegen Aluminiumformen sind bei kleineren Produktionsmengen günstiger.
• Teilegeometrie: Beim Formendesign sollten alle Merkmale des Kunststoffteils berücksichtigt werden, insbesondere komplizierte Details, Hinterschneidungen und Entformungsschrägen. So können sie das einfache Entfernen aus der Form erleichtern.
• Kühlkanäle: Diese Reduzierung der Zykluszeit muss erfolgen, während gleichzeitig Kühlkanäle in das Formdesign integriert werden.
• Formtoleranzen: Bedenken Sie, dass genaue Maßanforderungen eine genauere Kontrolle der Form bedeuten. Dadurch kann der erforderliche Nachbearbeitungsaufwand minimiert werden, insbesondere wenn die Designdetails kompliziert sind.
• Formflussanalyse: Machen Sie eine kurze Analyse des Aussehens der Hohlräume und wie das Formmaterial in den Hohlraum fließt. Überprüfen Sie einige der wahrscheinlich auftretenden Anomalien wie Verformungen, Schrumpfungen oder die Bildung von Lufteinschlüssen. Dies unterstützt effizient das Formendesign des Automobils und verbessert auch die Produktionseffizienz.

Auswahl des Harzes zur Herstellung von Kunststoffformen

Lassen Sie uns die verschiedenen Harzarten zur Herstellung von Kunststoffformen erkunden.

1. Epoxidharze: Organische Epoxidharze sind stark und können daher zur Herstellung von Formen in Branchen verwendet werden, in denen beim Formen große Hitze und großer Druck erforderlich sind.
2. Polyurethanharze: Diese sind flexibel und langlebig und eignen sich daher am besten für Formen, die bei mäßiger Produktionsmenge verwendet werden. So können wir diese Widerstandsfähigkeit und ein gewisses Maß an Flexibilität erreichen.
3. Silikonharze: Silikon ist sehr flexibel und kann beim Arbeiten mit kleinen und komplexen, engen Formen sehr praktisch sein und sich auch für Heimwerkerarbeiten oder wenige Durchläufe eignen.
4. Polyesterharze: Diese sind günstiger und werden für große Formen mit weniger Details bevorzugt. Außerdem bieten sie eine angemessene Festigkeit, aber eine relativ geringe Elastizität im Vergleich zu Silikon und Polyurethan.
5. Duroplaste: Diese Harze werden manchmal auch als Duroplaste bezeichnet und werden bei Hitzeeinwirkung dauerhaft fest und starr. Sie eignen sich daher für anspruchsvolle Anwendungen wie die Maschinenbauindustrie.

Fertigstellung und Polieren der Kunststoffform

Beachten Sie beim Fertigstellen und Polieren der Kunststoffformen unbedingt die folgenden Aspekte.

1. Bohren der Form und Polieren

Glätten Sie die Kanten, um mit der Herstellung des eigentlichen Teils zu beginnen. Hier wird die Form zunächst geprüft, um festzustellen, ob sie scharfe Kanten oder unebene Oberflächen hat. Schrubben Sie den Körper der Form sorgfältig mit feinem Papier oder speziellen Poliermaschinen. Dies führt zu einer glatten Oberfläche des letzten Kunststoffprodukts und zur Wiederverwendung der Form, ohne die Gussteile zu beschädigen.

2. Reparaturen durchführen, falls erforderlich

Es gibt bereits Defekte auf der Substratoberfläche, wie kleine Risse,

Unebenheiten oder sichtbare Blasen. Es ist zwingend erforderlich, diese mit Hilfe geeigneter Füllstoffe, d. h. Epoxidharzen oder Silikat, zu beseitigen. Die Erkennung und Korrektur dieser Probleme ermöglicht es einem Hersteller, Mängel in den endgültigen Formteilen zu vermeiden. Oberflächenbeschaffenheit beim Spritzgießen Seite, um mehr zu erfahren.

Häufige Fehler und wie man sie vermeidet

Hier sind einige häufige Fehler, die wir beim Herstellen von Formen für Kunststoff im Allgemeinen machen.

1. Luftblasen in der Form

Ein häufiges Problem beim Formenbau ist das Einschließen von Luftblasen im Formmaterial. Dies lässt sich vermeiden, indem das Material langsam hinzugefügt wird und die darin eingeschlossene Luft nach dem Gießen entweicht. Eine weitere Möglichkeit zum Entfernen von Blasen ist die Verwendung einer Vakuumkammer und eines Druckbehälters.

2. Unzureichende Trennmittelanwendung

Eine unzureichende Trennmittelanwendung ist eine weitere Möglichkeit, Schäden zu verursachen, da das Endteil später an der Form kleben bleiben kann. Es ist wichtig zu beachten, dass das Trennmittel gleichmäßig und detailliert aufgetragen wird, wobei besonderes Augenmerk auf die komplizierten Bereiche gelegt werden sollte.

3. Verformung während der Aushärtung

Als Verziehen bezeichnet man die Verformung eines Produkts, die durch einen ungenauen Aushärtungsprozess oder normale Spulenkühlungsverfahren entsteht. Dies kann durch die Regulierung der Aushärtungsumgebung und Sicherstellung der richtigen Aushärtungstemperatur verhindert werden. Stellen Sie außerdem sicher, dass dem Material genügend Zeit zum gründlichen Aushärten bleibt.

Schlussfolgerung

Fazit: Wie man eine Form für Kunststoff herstellt: Der Formenbau ist in vielen kreativen Branchen von Bedeutung, in denen Ideen entwickelt und Erfindungen hergestellt werden, von der industriellen Fertigung bis zum Heimwerkerhandwerk. Wenn Sie sich in diesem Artikel über den Formenbau, die verfügbaren Materialien und die Anforderungen informieren, können Sie präzise und langlebige Formen für die Produktion von Kunststoffteilen herstellen. In diesem Fall werden die erforderlichen Endbearbeitungen und Veredelungen perfekt ausgeführt und die kundenspezifischen Formen haben in mehreren Bereichen ein breites Anwendungsspektrum.

Häufig gestellte Fragen

F1. Welche Materialien werden üblicherweise für Kunststoffformen verwendet?

Stahl und Aluminium gehören zu den besten Materialien für Industrieformen, da sie strapazierfähig sind. Silikonkautschuk wird hauptsächlich im kleinen Maßstab und für Heimwerkerprojekte verwendet.

F2: Wie lange hält eine Form?

Die Gebrauchstauglichkeit einer Stahlform wird daran gemessen, ob sie Millionen von Zyklen durchhält. Bei Aluminiumformen sind es beispielsweise Zehntausende von Zyklen, je nach Produktionsintensität.

F3. Wie verhindere ich Luftblasen in meiner Form?

Wählen Sie eine langsame Mischgeschwindigkeit für das Formmaterial und achten Sie auf das Eingießen des Materials. Verwenden Sie anschließend eine Vakuumkammer oder einen Drucktopf, um eingeschlossene Luft zu entfernen.

F4. Was ist das beste Trennmittel für Kunststoffformen?

Lackieren oder Auftragen von Silikonsprays, auch solche aus PTFE oder PolytetrafluorethylenSie sind die besten Trennmittel, um das Anhaften von Kunststoff an Formen zu verhindern.

F5. Welcher Formtyp ist für die Massenproduktion am besten geeignet?

Für die Massenproduktion sollten Spritzgussformen bevorzugt werden. Sie ermöglichen die Herstellung großer Stückzahlen ähnlicher Ersatzteile mit hoher Genauigkeit.

F6. Kann Schimmel im Schadensfall repariert werden?

Ja, einfache Schäden wie Risse in der Verkleidung, kleine Löcher oder sogar eine aufgeraute Oberfläche können mit Epoxidharz oder Füllmaterialien problemlos repariert werden. Bei einem schwerwiegenden Schaden kann der einzige Ausweg darin bestehen, die gesamte Form auszutauschen.