Gute-Praxis-Beispiel: Dünnwandige Kunststoffteile im Spritzguss

Dünnwandige Bauteile aus Kunststoff mit sehr langen Fließwegen konnten bisher durch Spritzgießen nicht hergestellt werden. Sie wurden oft im Tiefziehverfahren gefertigt. Dieses Verfahren ist jedoch arbeits-, energie- und somit kostenintensiver als Spritzguss. Die Hans Fleig GmbH hat hierfür ein High-Tech-Verfahren entwickelt, das weltweit zur Miniaturisierung von Bauteilen und technischen Komponenten genutzt wird.

Warum war diese Entwicklung notwendig?

Einerseits steigen die Ansprüche an kleine und stark beanspruchte Bauteile aus Kunststoff. Andererseits werden Ressourcen gespart, wenn diese Bauteile Metall ersetzen. Um Kunststoff statt Metall qualitativ und wirtschaftlich sinnvoll verwenden zu können, mussten im Spritzgussverfahren sehr geringe Wandstärken so dünn wie Folie erreicht werden.

Wie wurde das Ziel erreicht?

Die komplette Wertschöpfungskette wurde überarbeitet: von der Konstruktion über die Heißkanaltechnik, den Formenbau und die Kunststofftechnik bis hin zur Anlagentechnik der Spritzgießautomaten. Im Gegensatz zum Standardspritzguss wurde für das Verfahren eine spezielle Werkzeug- und Heißkanaltechnik eingesetzt.

Bei der Anpassung der Heißkanäle wurde eine angusslose Fertigung angestrebt. Damit dies funktioniert, müssen die ausschlaggebenden Parameter wie die Werkzeugtemperierung, Entlüftungen, Segmentierungen und ausreichend dimensionierte Querschnitte der Massekanäle optimal zusammenspielen. Durch die richtige Positionierung der Temperaturfühler kann die thermische Schädigung des Kunststoffes verhindert werden. Derzeit werden prozesssichere Teile mit 0,3 Millimetern Wandstärke und einer Fließweglänge, die Strecke, die ein Material in einer Form fließen kann, von 50 Millimetern oder mehr hergestellt.

Was wird gespart?

Bei einem Beispiel aus der Medizintechnik werden mit der neuen Technologie bei Laserschweißfolien für Befeuchterkammern 350 kg Kunststoff pro Jahr gespart. Die Energieeffizienz wurde um 50 % gesteigert, was je Anlage eine Einsparung von 0,75 kWh bedeutet.

Weitere Technologien und Prozesse, die sich bereits in der Praxis als ressourceneffizient bewährt haben, finden Sie in der Datenbank Gute-Praxis-Beispiele.