Die komplexe Welt des Spritzgießens
Spritzguss ist ein komplexes, präzises Herstellungsverfahren, mit dem Plastikflaschen und -behälter in großen Mengen produziert werden.Es erfordert speziell konstruierte Formwerkzeuge, die Tausenden von Spritzzyklen mit minimalem Verschleiß standhalten.Aus diesem Grund sind Spritzgussformen weitaus komplexer und teurer als einfache Glasflaschenformen.
Im Gegensatz zur Glasflaschenproduktion, bei der einfache zweiteilige Formen verwendet werden, bestehen Spritzgussformen aus mehreren Komponenten, die alle spezielle Funktionen erfüllen:
- Kern- und Hohlraumplatten beherbergen die Innen- und Außenseiten der Form, die die Flasche formen. Sie bestehen aus gehärtetem Werkzeugstahl und werden mit präzisen Toleranzen bearbeitet.
- Schieber und Heber ermöglichen das Entformen komplexer Geometrien wie Griffe und abgewinkelte Hälse.
- In den Kern und Hohlraum eingearbeitete Kühlkanäle lassen Wasser zirkulieren, um den Kunststoff zu verfestigen.
- Führungsstifte richten die Platten aus und gewährleisten eine konsistente Positionierung durch wiederholtes Radfahren.
- Ein Auswerfersystem aus Stiften schlägt fertige Flaschen aus.
- Die Formgrundplatte fungiert als Rückgrat, das alles zusammenhält.
Darüber hinaus müssen die Formen so konstruiert werden, dass Einspritzfluss, Abkühlraten und Entlüftung optimiert werden. Mithilfe moderner 3D-Simulationssoftware werden Fehler vor der Herstellung der Form behoben.
Hochwertige Bearbeitung und Materialien
Der Bau einer hochproduktiven Mehrkavitäten-Spritzgussform erfordert umfangreiche CNC-Bearbeitung auf höchstem Niveau und die Verwendung hochwertiger Werkzeugstahllegierungen. Dies erhöht die Kosten im Vergleich zu herkömmlichen Glasflaschenformmaterialien wie Aluminium und Weichstahl erheblich.
Präzise bearbeitete Oberflächen sind erforderlich, um Oberflächenfehler an fertigen Kunststoffflaschen zu vermeiden. Enge Toleranzen zwischen Kern- und Hohlraumflächen gewährleisten gleichmäßige Wandstärken. Spiegelpolituren verleihen Kunststoffflaschen Glanz und optische Klarheit.
Diese Anforderungen führen zu hohen Bearbeitungskosten, die auf die Formkosten umgelegt werden. Für die Herstellung einer typischen Spritzgussform mit 16 Kavitäten sind Hunderte von Stunden CNC-Programmierung, Fräsen, Schleifen und Endbearbeitung erforderlich.
Umfangreiche Entwicklungszeit
Spritzgussformen erfordern im Vergleich zu Glasflaschenwerkzeugen einen wesentlich höheren Vorlauf an Konstruktionstechnik. Um das Formendesign zu perfektionieren und die Produktionsleistung zu simulieren, werden mehrere Iterationen digital durchgeführt.
Bevor Stahl geschnitten wird, durchläuft der Formenentwurf wochen- oder monatelang Strömungsanalysen, Strukturbewertungen, Kühlsimulationen und Formfüllstudien mithilfe spezieller Software. Für Glasflaschenformen ist ein ähnlicher technischer Aufwand nicht erforderlich.
All diese Faktoren tragen dazu bei, dass die Kosten für Spritzgussformen im Vergleich zu einfachen Werkzeugen für Glasflaschen in die Höhe schnellen.Die Komplexität der Technologie und die erforderliche Präzision erfordern große Investitionen in Bearbeitung, Materialien und Entwicklungszeit.
Das Ergebnis ist jedoch eine äußerst robuste Form, mit der Millionen gleichbleibend hochwertiger Plastikflaschen hergestellt werden können, sodass sich die Anschaffungskosten durchaus lohnen.
Veröffentlichungszeit: 30. August 2023