Aufbau und Funktion der Spritzgussform

Hinter jedem Kunststoffteil, dem du im Alltag begegnest, steckt eine Spritzgussform, die ein Werkzeugmacher konstruiert, bearbeitet und montiert hat. Die Form ist der eigentliche Produktionsapparat: Sie bestimmt Form, Oberfläche und Maße des Teils, und sie muss tausende Male öffnen und schließen können, ohne die Präzision zu verlieren. Ein Teil des Hauptverlaufs der Ausbildung besteht gerade darin, Werkzeuge in Spritzgussmaschinen erproben und justieren zu können — es reicht also nicht, die Form zu bauen, du musst sie auch in der Produktion sauber zum Laufen bringen.

Ein Spritzgusswerkzeug besteht grundsätzlich aus zwei Hälften: einer festen Formhälfte, die auf dem festen Tisch der Maschine montiert ist, und einer beweglichen Formhälfte, die vor- und zurückfährt, wenn die Maschine öffnet und schließt. Ist die Form geschlossen, bilden die beiden Hälften den Hohlraum, in den die Kunststoffschmelze eingespritzt wird.

Die Kavität ist der eigentliche Formhohlraum, der dem Werkstück seine äußere Form gibt, während der Kern die innere Geometrie des Werkstücks formt. Weil Kunststoff beim Abkühlen schwindet und sich um den Kern zusammenzieht, wird der Kern in der Regel in die bewegliche Formhälfte gesetzt, damit das Werkstück beim Öffnen der Form dort sitzen bleibt.

• 01Stiftauswerfer — die häufigsten, einfachen runden Stifte, die das Werkstück freischieben
• 02Flachauswerfer — wird eingesetzt, wo ein runder Stift eine zu deutliche Marke hinterlassen würde
• 03Rohrauswerfer — für Werkstücke mit einem zentralen Loch oder einem Zapfen
• 04Flachauswerfer — für schmale, langgestreckte Werkstückbereiche, wo ein runder Stift nicht ausreicht

Die Stelle, an der die beiden Formhälften zusammentreffen, heißt Trennfläche oder Trennebene. Die Lage der Trennebene ist eine der wichtigsten Konstruktionsentscheidungen, weil sie bestimmt, wo am Werkstück eine sichtbare Trennlinie entstehen kann und ob sich das Werkstück überhaupt ohne Hinterschnitte entformen lässt.

Die Kunststoffschmelze muss von der Düse der Maschine über ein Angusssystem in die Kavität geführt werden. Ein Kaltkanalsystem ist einfach und günstig, hinterlässt aber einen Angussrest, der abgetrennt oder wiederverwertet werden muss. Ein Heißkanalsystem hält den Kunststoff mit beheizten Kanälen bis zum Anschnitt durchgehend flüssig, sodass kein Abfall entsteht — teurer im Werkzeug, aber bei hohen Stückzahlen oft die bevorzugte Lösung.

Die Temperatur der Form muss genau geführt werden, denn sowohl eine zu warme als auch eine zu kalte Form ergibt Fehler im Teil. In den Formstahl gebohrte Kühlkanäle führen Kühlwasser rund um die Kavität, sodass die Wärme gleichmäßig abgeführt wird und die Form wieder geöffnet werden kann, sobald das Teil steif genug ist — das ist einer der Faktoren mit dem größten Einfluss darauf, wie viele Teile die Maschine pro Stunde produzieren kann.