Duroplaste Herstellung und Verarbeitung

Ähnlich wie bei Thermoplast wird oft auch für Duroplast Spritzgießen genutzt. Damit sind Duroplast-Bauteile mit hohen Wanddicken von bis zu 50 Millimetern möglich. Generell besteht eine sehr hohe Designfreiheit, sodass sich auch Hinterschnitte oder komplexere Bauteilelemente mittels Schiebertechnologie anformen lassen. Beim Spritzgießen erfolgt die Duroplast Rohmaterialaufbereitung über das Spritzaggregat. Hierzu wird der Duroplast in ein Zylinderrohr mit Förderschnecke eingebracht. Im Rahmen des Aufdosierens schmelzen die Duroplaste auf und werden somit pastös. Bei Temperaturen von 105°C-115°C wird durch eine Schneckendüse das Duroplast Rohmaterial in das Spritzgusswerkzeug eingespritzt. In diesem bis zu 190°C aufgeheizten Spritzgusswerkzeug erfolgt dann die Ausformung des Bauteils und die chemische Vernetzung des Duroplasts.

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Eine Förderschnecke bringt mit einem Druck bis zu 2.500 bar das Ausgangsmaterial ins Spritzgießwerkzeug ein. Wichtig beim Duroplast Spritzgießen: Die Temperaturen müssen eingehalten werden. Je nach Material muss der Zylinder für die Dosiermenge auf eine Temperatur zwischen 20 und 110 °C gebracht werden. Das Spritzgießwerkzeug braucht die passende Temperatur zum Aushärten, die ebenfalls vom Werkstoff abhängig ist – sie liegt normalerweise zwischen 150 und 190°C.

Ist das Werkstück, der Spritzling, per Vernetzung fertig ausgehärtet, kann er noch im heißen Zustand aus dem Werkzeug ausgeworfen werden. Bei komplexen Geometrien und qualitativ hohen Anforderungen erfolgt die Entnahme aus dem Spritzgusswerkzeug oftmals mittels eines Roboters, sodass Beschädigungen vermieden und eine definierte Ablage und Weiterverwendung möglich gemacht werden.

Für das Spritzprägen von Duroplasten wurde der Spritzgießvorgang weiterentwickelt. Das Verfahren hat Vorteile etwa für die Produktion sehr großer Bauteile, es wird häufig auch für Thermoplaste genutzt. Doch auch Duroplaste lassen sich mit Hilfe des Prägeverfahrens verarbeiten. Vorteile dieses Verfahrens sind ebenfalls, dass die Ausprägung der Füllstoffe durch einen Prägeprozess beeinflusst wird. Wenn bspw. die Anforderung besteht, dass die Füllstoffe möglichst ungerichtet in allen drei Raumachsen vorhanden sein sollen, bietet sich das Prägeverfahren sehr sinnvoll an. Auch wird die Wärmeausdehnung bei einer ungerichteten Füllstoffverteilung deutlich gleichmäßiger ausgeprägt sein. Weiter können durch partielle Prägeprozesse positive Sondereffekte erzielt werden, die je nach Anwendung und Anforderung notwendig sind.

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Ein bewährtes Verfahren zur Herstellung von Formteilen unter Druck- und Hitzeeinwirkung ist das Spritzpressen, im englischen Sprachgebrauch als Transfer Molding oder Transfer Moulding bezeichnet.

Das Spritzpressen oder auch Transferpressen verbindet Vorteile, die der Spritzguss hat, mit denen des Compression Moldings, also dem Formpressen.

Vorprodukte des künftigen Bauteils werden bei diesem Verfahren erhitzt und anschließend in eine Transferform gespritzt. Hierzu werden oftmals in einem Extruder zuvor erzeugte, vorplastifizierte Duroplastportionen vorbereitet, die dann in eine Transferform eingebracht werden.

Dabei komprimiert ein Kolben das Material – und kombiniert somit Formen und Gießen in einem Vorgang.

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In der Herstellung von Verbundwerkstoffen ist das Formpressen heute eine gängige Methode. Dabei gibt man den vorgewärmten Kunststoff, bei rieselfähigen Duroplasten oftmals in Tablettenform, in eine offene Pressform.

In der Presse wird die Duroplast Masse bei exakt definiertem Druck und Temperaturen zur Vernetzung gebracht. Dieser Prozess sorgt für die gewünschte Vernetzung der Duroplast Moleküle auf der chemischen Ebene.

Auch bei der Verarbeitung von Elastomeren, die ebenfalls vernetzende Kunststoffe sind, wird das Compression Molding angewendet.

Die Pressform wird meist von oben mit dem betreffenden Duroplast-Kunststoff befüllt und anschließend gleichmäßig unter Druck gesetzt. So berührt die Form von allen Seiten her den Werkstoff. Die Aushärtung erfolgt unter bestimmten Temperaturen und passendem Druck. Auf diese Weise lassen sich Duroplaste Produkte mit hoher mechanischer Festigkeit herstellen. Die Geometrie ist meist weniger komplex, da beim Compression Molding in der Regel keine aufwändigen Spritzgusswerkzeuge mit Schiebertechnologie zum Einsatz kommen.

Wir bei Baumgarten stellen uns auf jeden Auftrag und jedes Projekt individuell ein: Der Verarbeitungsprozess von Duroplasten und damit die Herstellung Ihrer Artikel erfolgt direkt abgestimmt auf das jeweilige Bauteil. Ihre Anforderungen sind unsere Ausgangsgröße, um basierend auf unserer jahrzehntelangen Erfahrung eine sehr gut passende Lösung für Ihre Anwendung zu finden.

Je nachdem, welche Eigenschaften für das fertige Produkt gewünscht sind, bieten sich unterschiedliche Methoden der Duroplastverarbeitung an.

Beim Spritzprägen erzielen wir hohe mechanische Festigkeiten und eine andere, oftmals unbedingt benötigte dimensionelle Ausprägung als etwa beim Spritzgießen.

Das Transfermolding ermöglicht dank Verwendbarkeit sehr spezieller duroplastischer Formmassen eine hohe Individualisierung der Produkte. Auch bietet sich dieses Verfahren bei flächigen Bauteilen an.

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Als langjährige Spezialisten für die Verarbeitung verschiedenster Duromere und Herstellung komplexer duroplastischer Präzisionsbauteile wissen wir um die Feinheiten der unterschiedlichen Prozesse – und wählen konkret zu Ihrem Auftrag die maximal effiziente Vorgehensweise aus.

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Zu unseren Leistungen gehören die duroplastgerechte Konstruktion, die Herstellung von Prototypen und auch die Fertigung großer Serien. Profitieren auch Sie von unser ausgeprägten Erfahrung.

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