„Tiefziehteile werden individuell nach Kundenwünschen hergestellt und sind ein wichtiger Bestandteil vieler Industrieprodukte.“
Constantin Fischer, Geschäftsführer
Thermoformen, auch Tiefziehen genannt, ist ein Kunststoff verarbeitendes Produktionsverfahren. Aufgrund der vielfältigen Einsatzmöglichkeiten und des folglich großen Produktspektrums haben sich die Produzenten der Branche auf unterschiedliche Felder spezialisiert. Welche Leistungen und Lösungen Dr. Fischer den Industriekunden bietet, unter welchen Voraussetzungen sich das Thermoformverfahren als Lösung für Ihre individuellen Anforderungen eignet und wo im Angebotsfeld wir uns positionieren, haben wir Ihnen übersichtlich zusammengestellt:
- Welche Kunststoffe kann man tiefziehen?
- Vorteile und Einschränkungen des Tiefziehens
- Unterscheidung Thermoformen und Tiefziehen
- Vergleich mit anderen Produktionsverfahren
- Voraussetzungen unserer Kunden
Welche Kunststoffe eignen sich für das Tiefziehen?
Beim Tiefziehen können theoretisch alle thermoplastischen Kunststoffe verarbeitet werden. Thermoplaste sind Polymere, also langkettige Kohlenstoffverbindungen, die sich unter Einwirkung von Wärme verformen lassen und nach dem Abkühlen ihre Form beibehalten. Auch Mischungen von Kunststoffen, sogenannte Blends, oder mehrschichtige Kunststoffplatten lassen sich mit Tiefziehmaschinen verarbeiten.
Die verschiedenen Thermoplaste unterscheiden sich in den Eigenschaften: chemische Beständigkeit, Wetterbeständigkeit, Gewicht, Schlagfestigkeit, Ermüdungsfestigkeit, Brandverhalten, Durchlässigkeit, Preis und viele weitere. Die Auswahl des richtigen Kunststoffs für das Tiefziehen hängt von den gewünschten Produkteigenschaften ab.
Leistungsmerkmale des Tiefziehens
Vorteile:
- Wirtschaftlichkeit bei kleinen und mittleren Stückzahlen
- kostengünstige Produktion großflächiger Formteile
- Gewichtsreduktion durch dünnwandige Bauteile
- niedrige Werkzeugkosten
- Materialvielfalt
- Kombination verschiedener Kunststoffeigenschaften und Farben durch den Einsatz mehrschichtiger Halbzeuge
- Oberflächenqualität
- kurze Entwicklungszeiten ermöglichen schnelle Markteinführung
- Verwendung recycelter Kunststoffe möglich
- Detailgenauigkeit
Einschränkungen:
- Einsatz von Halbzeugen verlangt zusätzlichen Arbeitsschritt in der Produktionskette
- Formteil hat nur einseitig Kontakt zum Thermoformwerkzeug
- verfahrensbedingt entstehen Randabschnitte
Unterscheidung Thermoformen und Tiefziehen
Das Wort „Tiefziehen“ beschreibt den Umformprozess, bei dem eine flache Platte tief in eine Form gezogen wird. Der Begriff kommt vor allem in der Metallverarbeitung, aber auch in der Kunststoffherstellung vor. „Thermoformen“ ist spezifischer und beinhaltet nur Warmverformungen. Der Ursprung des Begriffs liegt im Bereich der Kunststoffverarbeitung. Es sollte bewusst eine Abgrenzung zur Metallverarbeitung geschaffen werden, die in der Regel ohne thermische Behandlung der Platte „tiefzieht“. Da beide Begriffe denselben Fertigungstyp beschreiben, werden sie in der Kunststoffverarbeitung synonym verwendet. Warmformen, Vakuumformen, Vakuum-Tiefziehen und Thermoforming beschreiben ebenfalls dasselbe Verfahren.
Vergleich mit anderen Produktionsverfahren
Spritzguss
1. Wirtschaftlichkeit bei großen Teilen
Thermoformen ist besonders kosteneffizient für die Herstellung großer Kunststoffteile. Die Formen für das Tiefziehen sind im Vergleich zu denen für das Spritzgießen deutlich weniger komplex und kostengünstiger in der Herstellung.
2. Kürzere Entwicklungszeiten
Die Konstruktion und Herstellung der Werkzeuge für das Thermoformen nimmt weniger Zeit in Anspruch, was eine schnellere Markteinführung ermöglicht.
3. Flexibilität im Material
Tiefziehen bietet eine ausgezeichnete Flexibilität bei der Gestaltung von Produkten. Materialstärken können nachträglich erhöht oder reduziert werden.
4. Materialvielfalt
Thermoformen kann mit einer breiten Palette von Kunststoffmaterialien durchgeführt werden, einschließlich solcher, die für Spritzgießen ungeeignet sind. Es können auch bedruckte oder mehrschichtige Kunststoffplatten tiefgezogen werden.
5. Bessere Ästhetik bei großen Teilen
Bei Tiefziehteilen sind sehr glatte und detailreiche Oberflächen problemlos realisierbar, was sie ideal für sichtbare Komponenten macht.
6. Effizienz in der Kleinserienfertigung (500 bis 10.000 Stück/Jahr)
Für Kleinserien bietet das Thermoformen eine kostengünstige Lösung, da die Werkzeugkosten deutlich niedriger sind als beim Spritzgießen.
Fazit
Obwohl Spritzgießen seine eigenen Stärken in Bezug auf die Produktion hoher Volumina und die Herstellung komplexer Teile hat, bietet das Tiefziehen unbestreitbare Vorteile, vor allem wenn es um Flexibilität, Kosten- und Zeitersparnis bei der Produktion von großen oder mittelgroßen Teilen geht.
Blasformen
1. Vielseitigkeit bei Formen und Größen
Thermoformen bietet mehr Flexibilität bei der Herstellung verschiedener Formen, von flachen Platten bis zu komplexen dreidimensionalen Gebilden. Im Gegensatz dazu ist das Spritzblasformen hauptsächlich auf hohle Teile wie Flaschen und Behälter beschränkt.
2. Kosteneffizienz bei der Werkzeugherstellung
Die Werkzeuge für das Tiefziehen sind kostengünstiger zu produzieren als die komplexen Formen für das Spritzblasformen.
3. Schnellere Produktionszyklen
Thermoformen kann schneller sein als Spritzblasformen, besonders wenn es um den Prototypenbau und die Initialproduktion geht.
4. Materialvielfalt
Tiefziehen kann mit einer breiteren Palette von Kunststoffen durchgeführt werden, einschließlich Hochleistungskunststoffen und solchen, die speziell für ästhetische oder strukturelle Anforderungen ausgewählt werden. Spritzblasformen beschränkt sich oft auf Materialien, die gute Dehnungseigenschaften aufweisen, um den Blasvorgang zu unterstützen.
Fazit
Während das Spritzblasformen für die Herstellung von Hohlkörpern wie Flaschen und Behältern unverzichtbar ist, zeichnet sich das Tiefziehen durch Flexibilität, geringere Kosten und schnelle Produktionszyklen aus.
Rotationsformen
1. Höhere Produktionsgeschwindigkeit
Thermoformwerkzeuge können schneller aufgeheizt und abgekühlt werden, was die Herstellungszeit pro Teil erheblich reduziert.
2. Feinere Detailgenauigkeit
Tiefziehen ermöglicht eine höhere Detailgenauigkeit in den produzierten Teilen.
3. Geringere Werkzeugkosten
Die Werkzeuge für das Thermoformen sind günstiger in der Herstellung als die für das Rotationsformen, insbesondere wenn es um große oder komplex geformte Teile geht.
4. Vielfältige Materialoptionen
Tiefziehen erlaubt den Einsatz einer breiten Palette von Kunststoffen, einschließlich solcher mit speziellen Eigenschaften wie hohe Schlagfestigkeit, UV-Beständigkeit oder optische Klarheit.
5. Bessere Eignung für große, flache Teile
Während Rotationsformen ideal für große, hohle und komplexe Formen ist, eignet sich Thermoformen besonders gut für die Herstellung großer, flacher Teile wie Gehäuseabdeckungen, Verkleidungen und Schilder.
Fazit
Thermoformen bietet erhebliche Vorteile in Bezug auf Geschwindigkeit, Kosten, Detailgenauigkeit und Flexibilität. Für Projekte, die schnelle Iterationen und eine präzise Materialkontrolle erfordern, sowie für die Produktion von großen, detaillierten oder flachen Teilen bietet Thermoformen eine überlegene Lösung.
Formpressen
1. Geringere Werkzeugkosten
Einer der größten Vorteile des Thermoformens liegt in den relativ geringen Kosten für die Werkzeuge.
2. Schnellere Produktionszyklen
Tiefziehen ist schneller als Formpressen, insbesondere bei der Herstellung dünnerer und größerer Teile. Die Aufheiz- und Abkühlzeiten sind kürzer, was den gesamten Produktionsprozess beschleunigt.
3. Geringere Betriebskosten
Da Tiefziehen in der Regel niedrigere Temperaturen und geringeren Druck erfordert als das Formpressen, können die Energiekosten und der Verschleiß an der Ausrüstung reduziert werden.
Fazit
Das Thermoformen bietet zahlreiche Vorteile, darunter geringere Werkzeug- und Produktionskosten, schnellere Durchlaufzeiten, größere Designflexibilität und eine breite Materialvielfalt.
Was müssen Sie mitbringen?
Zeichnungen
Eine detaillierte Zeichnung ist entscheidend für die Herstellung funktioneller und qualitativ hochwertiger Tiefziehteile. Sie dient als Basis für die Konstruktion der Tiefziehformen und die Produktion der Kunststoffteile.
Um eine Tiefziehform herzustellen, sind sowohl 3-D-Daten als auch eine 2-D-Zeichnung des Bauteils nötig. Die Zeichnungen sollten die genauen Abmessungen sowie die Geometrie und Spezifikationen des Tiefziehteils umfassen. Sie dient als Grundlage für die Konstruktion der Tiefziehwerkzeuge und gewährleistet die präzise Umsetzung der Designanforderungen. Eine genaue Zeichnung erleichtert zudem die Kommunikation zwischen dem Hersteller und dem Kunden, um sicherzustellen, dass das endgültige Tiefziehprodukt den Erwartungen entspricht. Nach Absprache helfen wir Ihnen gerne dabei, die benötigten Zeichnungen zu entwickeln.
Auswahl Kunststoff
Wir verarbeiten eine Vielzahl unterschiedlicher Kunststoffe. Bitte teilen Sie uns mit, welches Material Sie einsetzen möchten. Gerne beraten wir zu diesem Thema, die endgültige Entscheidung liegt dann beim Kunden. Nur Sie kennen die genauen Einsatzbedingungen.
