Der Protolis-Leitfaden zum Spritzgießen
In diesem Leitfaden finden Sie umfassende Anweisungen zum Kompressionsformen, einer weit verbreiteten Methode zur Herstellung präziser, hochwertiger Gummikomponenten.
Methodentyp
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Was ist Formpressen?
Das Formpressen ist eines der ältesten Verfahren zur Gummiherstellung und wird bis heute angewendet. Es ist zudem eine der kostengünstigsten Methoden zur Herstellung maßgeschneiderter Elastomerteile, bei der die Investitionen in Werkzeuge geringer ausfallen als beim Spritzgießen.
Das Wichtigste in Kürze
• Der grundsätzliche Ablauf ist einfach: Ein vorgeformtes Stück Gummi oder Silikon (die Formmasse oder der Vorformling) wird in eine beheizte Form gelegt und Druck wird ausgeübt, sodass das Material fließt, aushärtet und seine endgültige Form annimmt.
• Das Verfahren wird bereits seit den 1890er Jahren angewendet und hat sich seitdem kaum verändert. Das Grundprinzip funktioniert, weshalb es nach wie vor die bevorzugte Methode für viele Gummikomponenten ist.
• Es eignet sich am besten für Teile, die abdichten, sich biegen oder Schwingungen dämpfen, darunter Dichtungen, Dichtringe, Tüllen, Halterungen und ähnliche Komponenten, bei denen Elastizität und Langlebigkeit eine Rolle spielen.
• Die Werkzeugherstellung ist einfacher und kostengünstiger als beim Spritzgießen, was das Verfahren für die Prototypenentwicklung und kleinere Produktionsmengen ohne hohe Vorabinvestitionen praktikabel macht. • Wichtige Begriffe, auf die Sie in diesem Leitfaden stoßen werden: Formmasse, Vorformling, Aushärtung (Vulkanisation), Grat, Entgasung, Shore-Härte und Entgraten. Jeder dieser Begriffe wird in diesem Kapitel erläutert.
• Einführung in das Formpressen
Das Formpressen (Kompressionsformen) ist ein Fertigungsverfahren, bei dem eine Formmasse aus Silikon- oder Gummimaterial in die erhitzte Kavität eines Werkzeugs gelegt wird. Das Werkzeug schließt sich, und das Material verformt sich durch die Einwirkung von Wärme und Druck derart, dass die Formhohlräume ausgefüllt werden, ohne dass Lufteinschlüsse entstehen. Gleichzeitig löst die Wärme die Aushärtungsreaktion aus, während der Druck für die Maßhaltigkeit sorgt und das Entstehen von Formabweichungen verhindert. Anschließend benötigt das duroplastische Material ausreichend Zeit, um vollständig auszuhärten und die erforderliche mechanische Festigkeit, Haltbarkeit und Formstabilität zu entwickeln. Diese Technik findet in vielen Branchen breite Anwendung zur Herstellung hochwertiger Präzisionsbauteile, insbesondere solcher mit geringer Shore-Härte.
• Die Geschichte des Formpressens
Das Verfahren des Gummiformpressens geht auf die 1890er Jahre zurück und ist damit die älteste bekannte Technik im Bereich der Formgebung von Gummi. Pionier dieser Methode war Harvey Firestone, der sie bei der Herstellung der ersten Konsumgüter aus Gummi einsetzte. Seit ihrer Einführung sind die Grundprinzipien des Verfahrens weitgehend unverändert geblieben. Aufgrund seiner Einfachheit und Effektivität gilt das Gummiformpressen seit Langem als zuverlässiges Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl unterschiedlicher Gummiteile. Diese grundlegende Methode spielte auch eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung fortschrittlicherer Formtechniken, die in der modernen Produktion breite Anwendung finden.
• Fachbegriffe des Formpressens
Das Formpressen ist ein gängiges Herstellungsverfahren, bei dem duroplastische Materialien wie Gummi oder Silikon unter Hitze und Druck umgeformt werden. Um den Prozess und seine Qualitätsanforderungen besser zu verstehen, ist es wichtig, mit geläufigen Fachbegriffen vertraut zu sein. Im Folgenden finden Sie einige zusammengefasst, die wesentliche Schritte, Messungen und Ergebnisse beim Formpressen beschreiben:
Formmasse: Eine genau abgemessene und oftmals vorgeformte Menge an Rohkautschuk oder Silikon, die in die Form eingefüllt wird.
Härten (Vulkanisierung): Chemischer Prozess (Wärme + Druck), bei dem die Polymerketten vernetzt werden und duroplastische Materialien aushärten.
Grat: Überschüssiges Material, das während des Pressvorgangs aus der Formkammer austritt.
Entlüften: Das Entfernen von eingeschlossener Luft aus dem Material während des Formens, um Hohlräume zu vermeiden.
Durometer: Ein Prüfmittel zur Messung der Shore-Härte von Elastomeren (z. B. in Shore A oder D).
Entgraten: Ein Vorgang im Anschluss an den Formungsprozess, bei dem Grate entfernt werden, um präzise Teilemaße zu erzielen.
Erkunden Sie das Formpressen in weiteren Kapiteln:
How does compression molding work?
Benefits and limitations of compression molding
When to choose compression molding for prototypes and low volume manufacturing?
Comparison with other technologies