Thermoformen / Tiefziehen

Vakuum-Tiefziehen von Kunststoffteilen

Unter Vakuum-Tiefziehen, auch Thermoformen, Thermoforming oder Vakuumformen genannt, versteht man das Umformen von thermoplastischen Kunststoffen. Ausgangsstoff ist eine Kunststoffplatte, die bis zum Erweichungsbereich erwärmt wird. Mit Hilfe von Unterdruck (Vakuum) wird der Kunststoff über ein Thermoformwerkzeug gezogen. Die Kunststoffplatte schmiegt sich dem Thermoformwerkzeug an und bildet dabei die Werkzeugkontur ab. Danach wird das Kunststoffteil durch die Werkzeugtemperierung und das Gebläse auf eine Temperatur abgekühlt, bei der der Kunststoff formstabil bleibt. Anschließend wird das fertige Kunststoffteil entformt.

Die Wandstärke des tiefgezogenen Kunststoffteils unterscheidet sich von der Wandstärke des Ausgangsmaterials. Typischerweise kommen beim Tiefziehen Kunststoffplatten mit einer Stärke zwischen 1–10 mm zum Einsatz. Das Verstreckungsverhältnis zwischen der Ausgangsfläche und der erzeugten Oberfläche entscheidet maßgeblich über die resultierende Wandstärke. Die Geometrie des Thermoformwerkzeuges spielt hierbei eine entscheidende Rolle.

Beidseitiges Aufheizen der Kunststoffplatte bis zur elastischen Verformbarkeit
Vorstrecken durch Einblasen von Druckluft
Absaugen der Luft durch das Werkzeug bis der Kunststoff vollständig an der Form anliegt
Abkühlen mittels Gebläse und Werkzeugtemperierung
Lösen des Tiefziehteils durch Einblasen von Druckluft und Absenken der Form
Tiefziehteil mit Spannrand

Die Anforderungen an das Tiefziehteil sollten bei der Konstruktion des Werkzeuges unbedingt berücksichtigt werden. Eine professionelle Beratung im Vorfeld kann entscheidend sein und langfristig viel Geld sparen.

Vorteile des Tiefziehverfahrens:

  • Großflächige Formteile können kostengünstig produziert werden.
  • Niedrige Werzeugkosten bieten bei kleinen und mittleren Stückzahlen Kostenvorteile gegenüber anderen Verarbeitungsverfahren in der Kunststofftechnik.
  • Der Einsatz verschiedener Ausgangsmaterialen ist möglich. Unter anderem können bedruckte, genarbte, faserverstärkte und textilkaschierte Thermoplaste eingesetzt werden.
  • Der Einsatz von mehrschichtigen Halbzeugen erlaubt die Kombination von Eigenschaften verschiedener Kunststoffe.

Einschränkungen des Tiefziehverfahrens:

  • Der Einsatz von Halbzeugen verlangt einen zusätzlichen Arbeitsschritt in der Produktionskette.
  • Das Formteil hat nur auf einer Seite Kontakt zum Thermoformwerkzeug, dadurch wird die Kontur nur auf dieser Seite exakt abgebildet.
  • Verfahrensbedingt entstehen Produktionsabfälle. Diese können aber in den meisten Fällen recycelt werden.

Die Firma Dr. Fischer kann auf ihren modernen Thermoformanlagen Kunststoffteile bis zu einer Größe von 2200 mm x 1300 mm x 620 mm produzieren. Die Anlagen verfügen über ein überdurchschnittliches Maß an Sensorik und Regeltechnik um bei einem automatischen Fertigungsablauf eine gleichbleibende Qualität auf hohem Niveau zu ermöglichen.

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