Kunststofftechnik: Blasformen & Thermoformen
Dieser Guide bereitet dich gezielt auf die HQ-Prüfung (Handlungsspezifische Qualifikationen) vor. Wir schauen uns die zwei wichtigsten Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern und Schalen an.
Teil 1: Blasformen (Extrusionsblasformen)
Blasformen ist das Standardverfahren für Hohlkörper (Flaschen, Kanister, Tanks). Ein extrudierter Schlauch (Vorformling) wird in einem Werkzeug aufgeblasen.
1. Der Prozessablauf
2. Technologie im Detail
Wanddickensteuerung (WDS)
Um Material zu sparen und Schwachstellen (z.B. Ecken) zu stärken, wird die Dicke des Vorformlings gesteuert.
- Axial: Der Düsenspalt ändert sich während des Ausstoßes (programmierter Kurvenverlauf).
- Radial: Der Dorn wird deformiert, um den Schlauch an einer Seite dicker zu machen.
Schlauchköpfe (Verteiler)
| Typ | Merkmal | Einsatz |
|---|---|---|
| Stegdornhalter | Einfach, aber Nahtlinien (Stege) sichtbar | Einfache Verpackungen |
| Wendelverteiler | Perfekte Homogenität, keine Nähte | Sicherheitsbehälter (Tanks) |
3. Berechnung: Materialverbrauch
Wie schwer wird das Bauteil?
m = V \cdot \rho
🧮 Beispielrechnung (Klick mich)
- Volumen V = 1000 \text{ cm}^3 (1 Liter)
- Dichte \rho (\text{PE-HD}) = 0,95 \text{ g/cm}^3
m = 1000 \text{ cm}^3 \cdot 0,95 \frac{\text{g}}{\text{cm}^3} = \mathbf{950 \text{ g}}
Teil 2: Thermoformen (Tiefziehen)
Hier wird eine flache Halbzeug-Folie erwärmt und mittels Vakuum oder Druckluft in eine Form gezogen.
1. Der Prozessablauf
2. Werkzeug & Qualität
- Entformungsschräge: Mind. 1^\circ - 5^\circ, damit das Teil aus der Form geht.
- Wanddickenverteilung:
- Boden/Ecken = Dünnste Stelle (Problemzone!).
- Rand = Dickste Stelle.
3. Berechnung: Folienbreite (Nutzen)
Die Folie muss breiter sein als die reinen Becher, um Platz für Stege und Randbeschnitt zu haben.
Formel für die Gesamtbreite (B):
B = (n \cdot d) + ((n-1) \cdot a) + (2 \cdot R_a) + (2 \cdot R_b)
- n: Anzahl Becher
- d: Durchmesser
- a: Abstand zwischen Bechern
- R_a: Randabstand (Werkzeug)
- R_b: Randbeschnitt (Kette)
🧮 Beispielrechnung: 10er Joghurt-Tray
- 10 Becher (d=80\text{mm}) nebeneinander
- Abstand a = 5\text{mm}
- Randabstand R_a = 10\text{mm}
- Beschnitt R_b = 15\text{mm}
B = (10 \cdot 80) + (9 \cdot 5) + (2 \cdot 10) + (2 \cdot 15)
B = 800 + 45 + 20 + 30 = \mathbf{895 \text{ mm}}
4. Typische Fehler & Lösungen
| Fehlerbild | Ursache | Maßnahme |
|---|---|---|
| Faltenbildung (Webbing) | Folie zu heiß, zu viel Material | Temperatur senken, Vorstrecken |
| Wand zu dünn | Ungleichmäßige Heizung | Heizstrahler-Profil anpassen (Zoning) |
| Chill Marks (Kühlmarken) | Kontakt mit kaltem Werkzeug | Werkzeug temperieren, Vorblasluft nutzen |
Prüfungs-Checkliste
- Blasformen: Extrusion \rightarrow Blasen. Kennzeichen: Quetsch-Naht am Boden.
- Thermoformen: Folie \rightarrow Vakuum. Kennzeichen: Ausdünnung in den Ecken.
- WDS (Wanddickensteuerung): Spart Gewicht und Geld.
- Materialeffizienz: Beim Thermoformen entsteht viel Abfall (Stanzgitter) \rightarrow Recyclingquote wichtig!
Viel Erfolg bei deiner Prüfung!