Extrusion und Thermoformen — Kunststoff als Bahn und über der Form
Zwei Produktionsverfahren, die Kunststoff auf ganz unterschiedliche Weise formen — das eine endlos, das andere über eine Schablone
Einleitung
Spritzguss ist bei Weitem nicht die einzige Art, Kunststoff zu formen. Zwei andere Verfahren — Extrusion und Thermoformen — decken einen großen Teil der Kunststoffprodukte ab, die dir im Alltag begegnen, von Wasserrohren und Fensterrahmen bis zu Verpackungsschalen und Badewannen. Beide Verfahren beruhen auf demselben Grundprinzip wie jede Kunststoffverarbeitung: erwärme das Material, bis es formbar ist, gib ihm die gewünschte Form und lass es in der neuen Form abkühlen.
Extrusion — das endlose Profil
Bei der Extrusion wird Granulat in einen beheizten Zylinder eingespeist, wo eine rotierende Schnecke das Material aufschmilzt und vorwärts transportiert. Am Ende des Zylinders wird der geschmolzene Kunststoff durch eine Düse — auch Mundstück genannt — gepresst, die dem Profil seinen Querschnitt gibt. Direkt nach der Düse wird das Profil typischerweise in einem Wasserbad oder auf einem Kalibriertisch gekühlt, der die genauen Maße festhält, während das Material erstarrt. Zum Schluss wird das Profil auf die Länge geschnitten oder aufgewickelt, die das Produkt erfordert.
- 01Rohre für Wasser-, Abwasser- und Elektroinstallation
- 02Fensterrahmen und Profile aus PVC
- 03Kabelisolierung, die direkt um einen Leiter extrudiert wird
- 04Platten und Folien, die später weiter geschnitten oder thermogeformt werden können
Thermoformen — die Platte wird über eine Form geformt
Das Thermoformen geht von einer bereits hergestellten Kunststoffplatte aus, die oft durch Extrusion gefertigt wurde. Die Platte wird in einen Rahmen eingespannt und erwärmt, bis sie weich und nachgiebig wird, ohne ganz zu schmelzen. Danach wird sie geformt — entweder indem ein Vakuum die Platte in eine Form hinein oder über sie hinüber zieht, oder indem ein Gegendruck sie in Position presst. Ist die Form gefüllt, wird die Platte gekühlt, damit sie ihre neue Gestalt behält, und das fertige Werkstück wird vom überschüssigen Kunststoffrand freigeschnitten.
| Extrusion | Thermoformen | |
|---|---|---|
| Ausgangspunkt | Granulat | Bereits hergestellte Platte oder Folie |
| Prozess | Kontinuierliches, langes Profil | Einzelstücke oder kurze Serien über eine Form |
| Typische Produkte | Rohre, Profile, Kabeldämmung, Folie | Verpackungsschalen, Blister, Badewannen, Duschkabinen |
| Werkzeugkosten | Relativ niedrig (Düse) | Kann niedrig (Vakuumformen) bis moderat sein |
Weiterverarbeitung
Sowohl extrudierte als auch thermogeformte Werkstücke müssen oft nachbearbeitet werden. Extrudierte Profile werden auf Maß geschnitten und können zu fertigen Konstruktionen verschraubt, verschweißt oder verklebt werden. Thermogeformte Werkstücke haben typischerweise einen überschüssigen Rand, eine Abfallkante, die abgetrimmt wird — oft mit einer Schablone oder einem Roboter, damit die Kante von Werkstück zu Werkstück gleichmäßig wird. Die Abfallkante aus dem Thermoformen kann in vielen Fällen granuliert und in der Produktion wiederverwendet werden, wenn das Material sauber ist.
“Die Extrusion liefert dir Meter um Meter desselben Profils — das Thermoformen liefert dir die Form, die du tatsächlich brauchst.”
— Fachliche Faustregel in der Kunststoffproduktion