Was ist eine Spritzgussform?
Eine Spritzgussform – häufig auch Spritzgusswerkzeug genannt – ist das Werkzeug, in dem ein Kunststoffbauteil seine Geometrie erhält. Sie besteht im Kern aus zwei Werkzeughälften, die den formgebenden Hohlraum umschließen.
Darüber hinaus übernimmt das Werkzeug weitere Aufgaben: Es führt die Kunststoffschmelze in die Kavität, unterstützt eine kontrollierte Temperierung und ermöglicht das sichere Entformen des Bauteils. Aufbau und Ausstattung richten sich deshalb immer nach Bauteil, Werkstoff und geplanter Fertigung.
Wie funktioniert eine Spritzgussform?
Beim Spritzgießen wird aufgeschmolzener Kunststoff unter Druck in die geschlossene Form eingebracht. Die Schmelze füllt den formgebenden Bereich und kühlt im Werkzeug ab. Anschließend öffnet sich die Form und das Bauteil wird entnommen oder ausgeworfen.
Für einen stabilen Prozess müssen unter anderem Formfüllung, Entlüftung, Temperierung, Trennebene und Entformung aufeinander abgestimmt sein. Diese Zusammenhänge werden bereits während der Werkzeugkonstruktion berücksichtigt.
Das Bauteil bestimmt das Werkzeugkonzept
Ausgangspunkt jeder Spritzgussform ist das zu fertigende Kunststoffbauteil. Seine Geometrie, Funktionsflächen, Wandstärken und Entformungsrichtung beeinflussen den Werkzeugaufbau unmittelbar.
Auch Hinterschneidungen, Sichtflächen, Einlegeteile oder besondere Anforderungen an die spätere Montage können zusätzliche Werkzeugfunktionen erforderlich machen. Deshalb beginnt die Werkzeugentwicklung bei TIMM mit der Prüfung der Bauteildaten und der vorgesehenen Serienanwendung.
Welche Faktoren bestimmen das Werkzeugkonzept?
Für die Auslegung einer Spritzgussform sind insbesondere folgende Punkte relevant:
-
Bauteilgeometrie und Abmessungen
-
vorgesehener Kunststoff
-
geplante Jahresmenge oder Losgröße
-
Anzahl der benötigten Kavitäten
-
Anforderungen an Oberflächen und Funktionsbereiche
-
Entformung und mögliche Hinterschneidungen
-
Anguss- und Temperierungskonzept
-
vorgesehene Spritzgießmaschine
-
erwartete Laufzeit und Änderungsbedarf der Serie
Diese Angaben bilden die Grundlage für ein Werkzeug, das zur Fertigungsaufgabe und zum vorgesehenen Produktionsprozess passt.
Wie wird eine Spritzgussform hergestellt?
Die Herstellung beginnt mit der Analyse des Bauteils und der konstruktiven Auslegung des Werkzeugs. Darauf folgen die Planung der Fertigungsschritte, die CAM-Programmierung und die Bearbeitung der Werkzeugkomponenten.
Je nach Geometrie kommen unterschiedliche Verfahren zum Einsatz. Dazu gehören unter anderem Fräsen, Senkerodieren, Drahterodieren, Schleifen und manuelle Feinbearbeitung. Die gefertigten Komponenten werden geprüft, montiert und für die Bemusterung vorbereitet.
Konstruktion, Fertigung und Messtechnik bei TIMM
TIMM verbindet Werkzeugkonstruktion, CAM-Planung, Fertigung und Messtechnik innerhalb eines abgestimmten Ablaufs. Konstruktive Entscheidungen können dadurch frühzeitig mit den Möglichkeiten der späteren Bearbeitung und Prüfung abgeglichen werden.
In der Fertigung werden die einzelnen Werkzeugkomponenten entsprechend ihrer Geometrie und Funktion bearbeitet. Die Messtechnik unterstützt dabei die Kontrolle relevanter Maße und Fertigungsstände. Abweichungen lassen sich so erkennen und in den weiteren Ablauf einordnen.
Werkzeugbau und Spritzguss aus einer Hand
TIMM Stahlformenbau und TIMM Kunststofftechnik arbeiten am selben Standort zusammen. Dadurch können bei geeigneten Projekten Erkenntnisse aus der Bemusterung und der späteren Serienfertigung direkt in die Betrachtung des Werkzeugs einfließen.
Das betrifft beispielsweise die Abstimmung zwischen Bauteilverhalten, Werkzeugfunktion und Spritzgießprozess. Notwendige Anpassungen können gemeinsam bewertet werden, ohne Werkzeug und Kunststofffertigung isoliert voneinander zu betrachten.
Wann ist eine Spritzgussform wirtschaftlich sinnvoll?
Ob sich die Herstellung einer Spritzgussform wirtschaftlich lohnt, hängt nicht allein von der Stückzahl ab. Bauteilkomplexität, Material, Werkzeugaufwand, geforderte Qualität, Zykluszeit und die geplante Laufzeit der Serie spielen gemeinsam eine Rolle.
Deshalb sollte die Wirtschaftlichkeit immer anhand des konkreten Bauteils und des vorgesehenen Serienumfangs betrachtet werden. Eine frühe technische Prüfung hilft deshalb, Werkzeugaufwand und Serienanforderung sinnvoll aufeinander abzustimmen.
Wovon hängen die Kosten einer Spritzgussform ab?
Die Werkzeugkosten ergeben sich aus dem benötigten konstruktiven und fertigungstechnischen Aufwand. Einfluss haben unter anderem Bauteilgröße, Geometrie, Kavitätenzahl, Werkzeugfunktionen, verwendete Werkstoffe sowie Anforderungen an Temperierung, Oberflächen und Messtechnik.
Auch Schieber, Kerne, Einlegeteile oder komplexe Entformungsbewegungen können den Aufbau beeinflussen. Eine belastbare Einschätzung ist daher erst möglich, wenn Bauteildaten und Fertigungsanforderungen gemeinsam betrachtet wurden.
Welche Daten benötigt TIMM für ein Angebot?
Für eine erste technische Bewertung sind möglichst folgende Angaben hilfreich:
-
3D-CAD-Daten des Bauteils
-
Zeichnungen, sofern vorhanden
-
vorgesehener Kunststoff
-
geplante Jahresmenge oder Losgröße
-
gewünschter Projektstart oder Terminrahmen
-
Anforderungen an Oberfläche und Funktion
-
vorgesehene Spritzgießmaschine, falls bereits festgelegt
-
Informationen zu Einlegeteilen, Montage oder nachgelagerten Arbeitsschritten
-
bestehende Werkzeug- oder Projektvorgaben
Sollten noch nicht alle Angaben vorliegen, kann das Projekt zunächst auf Grundlage des aktuellen Entwicklungsstands besprochen werden.
Häufige Fragen zu Spritzgussformen
Welche Spritzgussformen baut TIMM?
TIMM baut Spritzgussformen für technische Kunststoffbauteile – vom einfachen Werkzeug bis zu komplexen Formen mit Schiebern, Kernzügen und Faltkernen, Werkzeugen für Gasinnendruck (GID) und Zwei-Komponenten-Formen. Konstruktion, Fertigung und Messtechnik liegen in einer Hand am Standort Wülfrath.
Wie groß und wie schwer können die Werkzeuge sein?
TIMM fertigt Werkzeuge bis 800 × 1.000 mm Grundfläche und bis 4 Tonnen Gewicht.
Welche Werkzeugstähle werden bearbeitet?
TIMM bearbeitet alle gängigen Werkzeugstähle für den Formenbau, darunter 1.2343, 1.2344, 1.2379, 1.2767, 1.2085, 1.2311, 1.2312 und 1.1730. Für Formeinsätze und konturgebende Teile setzt TIMM standardmäßig 1.2343 ESU ein – einen im Elektro-Schlacke-Umschmelzverfahren nachbehandelten Stahl, der durch seine höhere Reinheit und Gleichmäßigkeit zäher und besser polierbar ist. Formrahmen entstehen in der Regel aus 1.2312, der übrige Aufbau aus 1.1730; bei besonderen Anforderungen wie Korrosionsschutz oder hohem Verschleiß wird der Stahl projektbezogen gewählt. Normalien kommen vorzugsweise von Meusburger.
Wie wird die Maßhaltigkeit der Formeinsätze sichergestellt?
Die Schlichtbearbeitung erfolgt in einem klimatisierten Präzisionsbereich mit konstanter Temperatur (±1 °C). Gefräste und senkerodierte Bauteile werden auf einer 3D-Koordinatenmessmaschine mit dem Sollmodell verglichen und erst danach für den nächsten Schritt freigegeben.
Ändert oder erweitert TIMM auch bestehende Werkzeuge?
Ja. TIMM bewertet bestehende Werkzeuge und setzt Änderungen oder Erweiterungen um – zum Beispiel zusätzliche Faltkerne oder Schieber, wenn ein Bauteil in der Baugruppe nicht wie vorgesehen funktioniert.
Welche Unterlagen brauchen Sie für eine Anfrage?
Ideal sind 3D-Daten des Bauteils (z. B. STEP), eine Zeichnung mit Toleranzen, der Kunststoff, die geplante Stückzahl und die vorgesehene Spritzgießmaschine.
Spritzgussform für Ihr Projekt anfragen
Sie planen ein technisches Kunststoffbauteil oder benötigen ein Werkzeug für eine bestehende Serienanwendung? Beschreiben Sie uns Ihr Projekt und die verfügbaren Rahmendaten.
Wir prüfen die Aufgabenstellung und klären mit Ihnen, welche technischen Informationen für die weitere Werkzeugauslegung erforderlich sind.
Für metallische Bauteile entwickeln wir auch Druckgussformen.