Gießen von Duroplast – PUR, Epoxidharz etc.

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Unter dem allgemeinen Begriff Gießen versteht man in der Kunststofftechnik die Verarbeitung von flüssigen Plasten alleine unter Einfluss der Schwerkraft bzw. der Zentrifugalkraft (im Falle Schleuderguss). Der Kunststoff wird dabei in offene oder geschlossene Werkzeuge gegossen, ohne dass dabei Druck zur Formfüllung eingesetzt wird.

Gießen von Duroplasten

Beim Vergießen von Duroplasten werden häufig Epoxidharze verwendet, aber auch Polyurethan und andere Kunstharze. Das besondere beim Einsatz von Duroplasten ist, dass diese nach der Aushärtung nicht mehr aufschmelzbar sind. Ausgangsstoff sind zwei oder mehrere flüssige Reaktionspartner, die bei homogener Vermischung in einer Polyaddition oder Polykondensation zu einem festen Kunststoff reagieren. Im flüssigen Zustand weisen die Duroplaste häufig eine geringer Viskosität auf als Thermoplaste und sind somit fließfähiger. Diese Eigenschaft bestimmt den Prozess des Gießens entsprechend.

Das Gießen von Duroplasten unterteilt sich in die folgenden Schritte:

  • Aufbereiten,
  • Vermischen der Reaktionspartner,
  • Vergießen,
  • Aushärten im Formwerkzeug,
  • Entformung (geg. Nachhärtung im Wärmeschrank) und
  • Nachbearbeitung

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Beispiel – Gießanlage für PUR-Blockschaum

In der folgenden Grafik ist eine Blockschaum Gießanlage zu sehen, die Polyurethan unter Zugabe zweier Zusatzstoffe (Aktivator & Katalysator) verarbeitet. Hergestellt werden damit große Weichschaum-Blöcke, die nach dem Zuschneiden auf die passende Größe z.B. in Polstermöbeln Verwendung finden.

Gießen von Polyurethan
Schematische Darstellung einer Anlage zum Gießen von Polyurethan

Bei der Anlage in diesem Beispiel wird in erster Linie Polyol und Isocyanat in einem Chargenmischer vermischt, die zu einem Polyurethan ausreagieren. Hinzu kommen Zinn als Katalysator und ein Aktivatorengemisch. Alle vier Komponenten werden durch Dosierpumpen in der benötigten Menge gefördert, wobei das Isocyanat einen Vorlagebehälter besitzt. In einem Behälter mit Rührwerk werden die Reaktionspartner daraufhin vermischt. Nach einer eingestellten Mischzeit wird der Chargenmischer geöffnet und das bereits reagierende Gemisch vergossen. In der Gießform schäumt dann das Polyurethan auf und bildet einem Weichschaumblock. Wenn sich der PUR-Weichschaumblock ausreichend verfestigt hat, kann dieser entformt werden. Es folgt die Weiterverarbeitung, die sich je nach dem Verwendungszweck richtet.