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Duroplast-Spritzgießen

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Beim Duroplast-Spritzgießen handelt es sich um ein Verarbeitungsverfahren aus dem Bereich des Spritzgießens, bei dem duroplastische Kunststoffe verarbeitet werden. Für dieses Verfahren werden andere Betriebsparameter benötigt als beim Thermoplast-Spritzgießen.

Die Voraussetzungen für das Duroplast-Spritzgießen

Die Aushärtung von Duroplasten erfolgt unter Einwirkungen von Temperaturen ab rund 130°C. Aus diesem Grund muss die noch nicht ausgehärtete Masse mit einer geringeren Temperatur in die Kavität eingespritzt werden. In Abhängigkeit vom verwendeten Werkstoff kann diese Temperatur zwischen 30°C und 110°C liegen. In der Form reagiert der Duroplast bei entsprechend höheren Temperaturen (zwischen 130°C und 250°C) aus.

Struktur Duroplasten
Struktur von Duroplasten

Ein weiterer Unterschied zum Thermoplast-Spritzgießen ist, dass bei Duroplasten die aufbereitete Schmelze schlechtere Fließeigenschaften aufweist. Dies liegt unter anderem an den hohen Füllstoffanteilen. Hierbei muss beim Spritzgießvorgang geachtet werden und dieser mit den entsprechenden Parametern durchgeführt werden.

Sind Duroplaste einmal ausgehärtet, ist es nicht mehr möglich, diese ein weiteres Mal aufzuschmelzen. Das Recycling solcher Kunststoffe ist allerdings trotzdem möglich.

Das Prinzip des Duroplast-Spritzgießens

Beim Vorgang arbeitet die Spritzgießmaschine mit einer Förderschnecke, die eine möglichst geringe Scherwärme erzeugt. Hierbei können Drücke bis zu einer Größenordnung von 2.500 bar erzielt werden. Besondere Beachtung muss auf der Einhaltung bestimmter Temperaturen liegen. Abhängig vom Material muss eine Temperierung des Zylinders auf 20 bis 110°C erfolgen, um beste Ergebnisse zu erhalten. Das Spritzgießwerkzeug selbst muss hingegen auf die jeweilige Härtungstemperatur temperiert werden. Dies liegt, je nach Werkstoff, üblicherweise zwischen 130 und 250°C. Die Aushärtung der eingespritzten Formmasse erfolgt durch Vernetzung. Die Entformung des Formteils findet im heißen Zustand statt.

Prozess Duroplast-Spritzgießen
Prozess des Duroplast-Spritzgießens

Wichtige Randbedingungen

Eine Eigenschaft des Duroplast-Spritzgießens ist es, dass sich mit diesem Verfahren hohe Wanddicken bis zu rund 50 mm realisieren lassen.

Typische Anwendungen des Verfahrens

Aus Duroplasten werden unter anderem die Reflektoren von PKW-Scheinwerfern hergestellt, denn hierbei kommt es sowohl auf eine hohe Maßhaltigkeit als auch auf eine besonders gute Temperaturbeständigkeit an. Im Hinblick auf den Prozess ähnelt das Verfahren stark dem Spritzgießen von Thermoplasten. Bei Wanddicken ab 4 mm sind die Zykluszeiten beim Duroplast-Spritzgießen regelmäßig höher als bei der Verarbeitung von Thermoplasten. Duroplaste sind zwar in Bezug auf den Materialpreis oft günstiger als Thermoplaste, doch durch die längeren Prozesszeiten verlieren Sie dennoch meist den Wirtschaftlichkeitsvergleich, sofern für das Endprodukt ihre besseren mechanischen und elektrischen Eigenschaften nicht von Belang sind.

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2009 Maschinenbau-Wissen.de
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