Herstellungsverfahren und Verarbeitungsmöglichkeiten von

Herstellungsverfahren und Verarbeitungsmöglichkeiten von Kunststoffen

Bauen mit Kunststoffen – Herstellungsverfahren und Verarbeitungsmöglichke iten

Claudia Hirsemann und Silvio Regenbrecht - 2 - Prof. Dipl.-Ing. Claudia Cappeller – Seminar SS 2005

Inhaltsverzeichnis

(1) Wichtige Kunststoffe in der Übersicht (2) Verfahren zur Herstellung von Kunststoffen und Kunststoffprodukten

Definition des Extrusionsverfahrens Extrusionsblasformen Flachfolienextrusion nach dem „Chill Roll“-Verfahren Blasfolienextrusion Massivplattenextrusion Profilextrusion „Multi-Wall-Sheet“-Extrusion Koextrusion

Definition der Spritzgießtechnik Gasinjektionstechnik (GIT) Folienhinterspritzen Mehrkomponentenspritzgießen 3D-Molded Interconnect Devices (3D-MID)

Definition des Giessens Rotationsformen Pressformen Kalandrieren Schäumen Zusatz- und Hilfsstoffe für Kunststoffe

(3) Verarbeitung von Kunststoffen

Koextrusion Umformen Schweißen Verkleben Schrauben Nieten Schnappverbindungen Strukturieren Eingießen von Farben und Objekten Beschichten Bedrucken und Beschriften Lackieren Prägen Einreiben Aufbringen von Folien Befüllen von Stegplatten Spanabhebende Bearbeitung – Zuschnitte

(4) Literaturverzeichnis

Buch und Presse Internet



(1) Wichtige Kunststoffe in der Übersicht

• Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymerisat (ABS) • Aminoplaste (Harnstoffharz, Melaminharz, Phenolharz) • Bakelit (Catalin) • Epoxydharz • Phenoplaste • Polyamid (PA) Umgangssprachlich „Nylon“, „Perlon“, „Dederon“ • Polybutylentherephthalat (PBT) • Polycarbonat (PC) Hohe Temperaturbeständigkeit, praktisch unzerstörbar bei mechanischer Einwirkung, Einsatz bei Schutzverkleidungen • Polyethylen (PE) • Polyethylenterephthalat (PET) • Polyacetal (POM) • Polyester • Polyhalogenolefine (PCTFE, PTFE) • Polyisobutylen (PIB) • Polypropen (PP) • Polymethylmethacrylat (PMMA) Umgangssprachlich „Plexiglas“ oder „Acrylglas“ Beste optische Eigenschaften, Lichtdurchlässigkeit optimal für gesamtes Spektrum, Einsatz bei Tageslichttechnik • Kunstkautschuk • Polystyrol (PS)

Aufgeschäumt umgangssprachlich „Styropor“ oder "Styrodor" • Polytetrafluorethylen (PTFE) Umgangssprachlich „Teflon“, „Gore -Tex“, gehört zu den Polyhalogenolefinen (PCTFE, PTFE) • Polyvinylazetat (PVAC) • Polyvinylchlorid (PVC) • Vulkanfiber • Zelluoseazetat • Zelluosehydrat • Zellulosenitrat (CN) • Polyurethan (PU oder PUR)



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Polycarbonat (PC) Makroform Rodeca

2050 1097 980

3050 7000

11000

4,90 2,00 3,70

89 77 30

Ebene Platten Wellplatten Stegplatten

- Unzerstörbarkeit bei mechanischer Einwi rkung - Hohe Schlagfestigkeit , Härte und Zähigkeit - Sehr gute Witterungsbeständigkeit (ab 1mm Dicke hagelbeständig) - Hohe Temperaturbeständigkeit - Hohe Transparenz - Gute elektrische Isolation - Brandklassen B1 und B2 (schwer entflammbar)

Polyethylen- terephthalat (PET-A/ PET-G) Thyssen Schulte Simona

2050

3050

5,32

89

Ebene Platten

- Hohe Schlagzähigkeit , Härte und Festigkeit - Bruchfestigkeit - Sehr gute Chemikalienbeständigkeit - Witterungsbeständig - Recyclebar - Transparenz mit hoher Lichtdurchlässigkeit - Gute Elastizität (gebogene Verglasungen) - Formbeständig bei Wärmeeinwirkung - Gute elektrische Isolation - Brandklassen B1 und B2 (schwer entflammbar)

Polyvinylchlorid (PVC) Simona Rodeca

1000 988 300

2000 6000

11000

5,32 2,00 5,50

66 80 67


- Kostengünstig - Längenänderung ist zu beachten! - Witterungs- , UV-Beständigkeit und Formbarkeit nur mit Zusätzen (Weichmachern/Stabilisatoren) - Hohe mechan. Festigkeit, Steifigkeit und Härte - Gute elektrische Eigenschaften - Hohe chemische Beständigkeit - Brandklasse B1 (schwer entflammbar) - Recyclebar

Polystyrol/ Polystyren (PS)

1,05g/cm³

90

(in solider Form) - Steifigkeit - Hohe Transparenz - Sehr spröde - Leicht entflammbar, daher Zusatz von Flamm- schutzmitteln empfohlen - Keine Wärmebeständigkeit - Gute chemische Beständigkeit - Geringe Wasseraufnahmefähigkeit - Gute elektrische Eigenschaften - UV-empfindlich - Gute Farbechtheit - Kostengünstig - Nicht Alterungsbeständig - Recyclebar (in geschäumter Form) - Geringere mechanische Festigkeit/ Elastizität - Undurchsichtig - Sehr geringe Wärmeleitfähigkeit - Mittels Aceton auflösbar

Polymethyl- methacrylat „Plexiglas“ „Acrylgals“ (PMMA) Röhm

2050 1045 1200

3050 4000 7000

4,80 4,00 5,0

91 88 82


- Hohe Härte, Steifigkeit und Festigkeit - Geringe Zerbrechlichkeit - Sehr hohe Transparenz für beste optische Licht- durchlässigkeit - Witterungs - und UV-beständig - Farbechtheit - Leicht formbar (untersch. Formen möglich) - Hohe Formbeständigkeit bei Wärmeeinwirkung - Längenänderung ist zu beachten! - Normal entflammbar - Kratzfeste Oberfläche durch Polieren erneuerbar (spezielle Paste) - Sehr gut recyclebar



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Länge in m

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Polyurethan (PUR)

- Hervorragende thermische oder akustische Isolierung - Hohe Verschleissfestigkeit - Spezielle Lacke: widerstandsfähige elastische oder harte Beschic htungen

Glasfaser- verstärkter Kunststoff (GFK) Scobalit Butzbach Brakel Aero

2000 3000 2500

3500

20000 15000

8,35

20,00 5,3 -11

-

89 <78


- Hohe Bruchsicherheit (z.T. ballwurfsicher) - Weniger transparent - Brandschutzklasse B2 - Recycling oder Umformen ausgeschlossen

Styrolacrylnitril (SAN)

1,05g/c

m³

88

- Molekulare Änderung von Polystyrol - Höhere Steifigkeit - Bessere Zähigkeit - Hart und kratzfest - Temperaturwechselbeständigkeit - Hohe Transparenz (bis 30% Acrylnitrilgehalt) - Leicht zu verarbeiten - Wasseraufnahme beachten!

High Pressure Laminates (HPL)

Ebene Platten

- Farbige, in Melaminharz getränkte Dekorplatten - Spröde durch hohen Melaminanteil - Vor Verarbeitung Platten und Trägermaterial vorkonditionieren (Luftfeuchte und Temperatur beachten) - Geringe Kratzfestigkeit Oberflächen - Nur für Anwendungen im Innenbereich! - Längenänderung ist zu beachten! - Faserrichtung wichtig bei Verabeitung/Verlegung!



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Polycarbonat (PC)

- Spritzguss, P rägespritzguss sowie Extrusionsverfahren und Hohlkörperblasen - E infärben, schweißen, kleben und warmformen/streckziehen - Lichttechnik und Bauwesen: Lichtbänder/- dächer/-kuppeln, Leuchtenabdeckungen, Brüstungen, Isolierpanzerglas, Isolierfolien - Fahrzeugbau: Blinker, Rückleuchten, Belüftungs-/Kühlergrill, Heizungsgitter, Schutzhelme und Visiere - Maschinen- und Gerätebau: Gehäuseteile, Geräte für med. Bedarf, Lüfterräder, Flugzeugfenster - Elektrotechnik: Steckkontakt-/Klemmleisten, Schutzschalter, Starkstromstecker - Foto- und Phonobereich: Radio-/Fernsehgehäuse, Ferngläser, Telefone - Haushaltartikel: Küchengeräte und-maschinen, V erpackungen, Flaschen und Kanister - LEGO

Polyethylen- terephthalat (PET-A/ PET-G)

- Vorzugsweise Spritzguss, aber auch Extrudieren und Spritzblasen - Fasern und Bändchen: technische Gewebe, Kunstrasen und Bekleidungsstoffe (Textilfaser Polyester) - Folien: Trägerfolie für Ton- und Videobänder, für Elektroisolationen, auch als Mehrschichtmaterial - Kunststoffflaschen aller Art und Lebensmittelverpackungen - Werkstoff für Blutgefäßprothesen (gute Gewebeverträglichkeit)

Polyvinylchlorid (PVC)

- Spritzguss, Extrudieren, Hohlkörperblasen, Kalandrieren, Schäumen - Halbzeuge vielfältig weiterzuverarbeiten: schweißen, kleben - Umformen möglich (PVC-weich) - Bauwesen: Dichtungen, Fußbodenbeläge, Schläuche, Dach-/Schutzfolien, Bahnen im Erd-/Wasserbau - Apparatebau: Auskleidungen, Beschichtungen, Schläuche, Dichtungen - Elektrotechnik: Litzen- und Kabelummantelung für niedrige Frequenzen, Stecker - Sonstiges: Kunstleder, PVC-beschichtete Gewebe, Puppen, Schlauchboote, Bälle, Schuhsohlen, Büro- artikel, Tischdecken (PVC-hart) - Bauwesen: Rohre, Fittings, Fensterrahmen, Dachrinnen, Fassadenelemente, Rolladenprofile - Maschinen- und Apparatebau: Apparate für chem. Industrie, Behälter, Druckrohre, Beschichtungen - Elektrotechnik, Isolierrohre, Kabelführungskanäle, Schallplatten - Verpackungsindustrie: Flaschen (transparent), Becher, Skin-Verpackungen - Sonstiges: Teppiche und Spielzeug


- Extrudieren und Spritzguss sowie Thermoformen und Schäumen - E infärben, schweißen und kleben - Bauwesen und Fahrzeugbau: Wärmeschutz-/Wärmedämmplatten - Elektroindustrie: Ton- und Filmspulen, Relaisteile, Elektroisolierfolien, Kühlschrankteile - Haushaltsartikel: Gemüseschalen, Frischhaltebehälter, Einweggeschirr als Warmhaltebehälter, Blu- mentöpfe, Tortenplatten, Partygeschirr - Verpackungen: für Kosmetika, Medikamente, empfindliche Geräte, Uhren, Elektronikbausteine, u.a. (GPPS = General Purpose Polystyrene – Standard Polystyrol) - CD-Boxen (HIPS = High Impact P olystyrene – schlagzähes Polystyrol) - Gehäusewerkstoff für Telefone, Drucker, Fernsehgehäuse etc. - LEGO (Feinporiges XPS = Extrudierter Polystyrol-Hartschaum – Styrodur) - Bauwesen: Dämmstoff, Modell und Kulissenbauwerkstoff - Feinwerk- und Elektrotechnik: Schaugläser und Spulenkörper - Lebensmittelverpackungen (Joghurtbecher, Blister-Verpackungen) - Grundstoff von Napalm-B (Brandbomben)



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Polymethyl- methacrylat „Plexiglas “ „Acrylgals“ (PMMA)

- Spritzguss, Extrudieren, Presen und Warmformen - bedrucken, lackieren und bedampfen (metallisch u.a.), sofern keine Eigenspannung - Bauwesen: Trennwände, Lichtkuppeln, Stegdoppelplatten für Wintergärten und Gewächshäuser, Licht- dächer, Wohnwagenverglasungen, Ladeneinrichtungen Glasersatz bei Fenstern (leichtere Verarbeitung und vielfältige Möglichkeiten der Formgebung) - Modellbau, Werbezwecke: Schaustücke, Demonstrationsmodelle, Firmenschilder, Modeschmuck, Leuchtbuchstaben, Verkehrs-/Hinweisschilder - Schutzverglasungen: Automaten, Eisenbahnwagen, Schusssichere Verglasung von Bankschaltern und Geldtransportfahrzeugen, Flugzeugverglasungen für Sport-, Passagier- und Militärflugzeuge und Hub- Schrauber, Tiergehege - Fahrzeugbau: Tachometerskalen, Blink- und Rücklichter, Warndreiecke, Abdeckungen, Straßenleitze i- chen, Verkehrssignalanlagen - Elektrotechnik: Schalttafeln, Schalterteile, Sicherheitslampen, Leuchtenabdeckungen, Lampenfassun- gen, Lic htbänder, Straßenleuc hten, Leuchtsäulen - Optik: Brillengläser, Lupen und Linsen, Prismenteile, Projektoren, Uhrengläser, biegsame Lichtwellen- leiter - Haushalt- und Sanitärbereich: Becher, Schüsseln, Bestecke, Waschbecken, Badewannen, Duschkabi- nen, Badezimmereinrichtungen, u.a. - Prothesen in der Zahnmedizin

Polyurethan (PUR)

„Werkstoff nach Maß“: Chemische Kombinationsmöglichkeiten und physikalische Strukturen führen zu wesentlicher Differenzierung mechanischer Eigenschaften - PUR-Schäume (Integral- und Normalschaum), PUR-Gießharze, PUR-Lacke, PUR-Klebstoffe - PUR-Elastomere (Gießelastomere, Thermoplastische PUR-Elastomere, PUR-Kautschuk) - Bauwesen: 1- oder 2-Komponenten-Schaum (PU-Schaum) Abdichten von Fugen im Beton vor dem Vergießen, Stabilisieren von Fundamenten, Anheben von Gebäudeteilen oder Fußböden sowie beim Einbau von Fenstern und Türen - Textilindustrie: Fasern wie Elastan, Spandex, Lycra und Dorlastan sowie als Mikroschaum atmungsak- tiver Membrane der Regenbekleidung - Dichtstoffe, Folien, Lacke, Klebstoffe, V ergussmassen, Möbel, Schaumstoffmatrazen, Schuhsohlen, Skier, Sportstadien-Beläge, Autositze, Armaturenbretter etc. - Schiffsanstriche oder elektrische Isolationen - Wärmeisolationen in Kühlschränken oder Schalldämmungen in Kraftfahrzeugen - Transport-Schläuche, Schutzschicht in Rohren und Rohrbögen

Styrolacrylnitril (SAN)

- Verarbeitung wie Polystyrol /Polystyren (PS) - Fahrzeug- und Maschinenbau: Scheinwerfergehäuse, Rückstrahler, Handschuhkästen, Gehäuse für Uhren, Druckfilterglocken - Elektrotechnik: Videokassetten und deren Schachteln, Plattenspielergehäuse, Chassis für Fernsehge- räte, u.a. - Haushaltartikel: Isolierkannenbehälter, Dunstabzugshauben, Geschirrteile, Kaffeefilter, Bedienungs- knöpfe - Sonstiges: Verpackungen für Lebensmittel, Kosmetika, u.a.


- Farbige, in Melaminharz getränkte Dekorplatten (auch als Verbundplatten erhältlich) - Nur für Anwendungen im Innenbereich! - Hinterleuchtete Flächen (horizontal/vertikal, eben/leicht gebogen)



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Polycarbonat (PC)

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Polyethylen- terephthalat (PET-A/ PET-G)

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Polyvinylchlorid (PVC)

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+ o + - + - o e.i. l.e. +

Polymethyl- methacrylat „Plexiglas“ „Acrylgals“ (PMMA)

+ + + o + + - + + e.i. n.e. +

Polyurethan (PUR)

+

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th.i. a.i.

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Glasfaserverstärkter Kuns tstoff (GFK)

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Styrolac rylnitril (SAN)

+ + + + e.i.


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sehr gut gut ausreichend/nicht möglich

l.e. n.e. s.e. a.i. e.i. th.i. bs vf m.Z.

leicht entflammbar normal entflammbar schwer entflammbar akustisch isolierend elektrisch isolierend thermisch isolierend bruchsicher verschleissfest mit Zusätzen, wie z.B. Weichmachern oder Stabilisatoren



(2) Verfahren zur Herstellung von Kunststoffen und Kunststoffprodukten Definition des Extrusionsverfahrens

Schema einer Extrusionsanlage

Extrusionsanlage

Ausgangsstoff ist ein Polymer in Pelletform. Wenn ent-sprechend aussortierter, gereinigter und granulierter thermoplastischer Kunststoff in reiner Form vorliegt, kann er in einem Extruder zu einer homogenen Masse geschmolzen werden, um ihn am Ende der Anlage zu einem lückenlos zusammenhängendem Strang zu pre s-sen und einer neuen Verarbeitung zuzuführen. In einem beheizten Zylinder dreht sich eine Schnecke, welche die Formmasse nach vorn fördert, verdichtet, plastifiziert (aufschmilzt) und homogenisiert (homoge-nes = gleichmässig). Vor den Schneckenzylinder ist ein Werkzeug gesetzt. Dieses gibt der plastisch austreten-den Masse die gewünschte Form. Anwendung: Dieses Verfahren wird vor allem eingesetzt zur Herstellung von so genannten Halbzeugen, Materia-lien wie z.B. Folien, Tafeln, Schläuche, Profile, Rohre, Papierhaftmittel und Ummantelungen. Diese müssen noch weiterverarbeitet werden, damit ein Gebrauchsge-genstand daraus wird. Produkte : Fensterrahmen, Plastikgeld oder Gardinen-stangen.

Extrusionsblasformen

Extrusionsblasformen dient der Herstellung von Hohlkörpern aus Ther-moplasten. Ein Extruder drückt ein Schmelzeschlauch in ein zweiteiliges Hohlwerkzeug. Durch das Schließen des Werkzeugs wird der sogenannte Vorformling oben und unten luftdicht abgequetscht Eingeblasene Luft drückt Ihn dann an die abkühlende Formwandung und erhält so seine Form. Anwendung: Vorwiegend in der Lebensmittel-, Kosmetik- und Reini-gungsindustrie und in der Medizintechnik. Flaschen (5l bis ca. 21l) aus dem Extrusionsblasformverfahren werden aus PVC, PE, PP, PS, SB, PET und PAN (Polyacrylnitril) hergestellt. Produkte: Milchflaschen, Limonadenflaschen und Behälter. Schema und Produkte von Extrusionsblasformen

Flachfolienextrusion nach dem „Chill Roll“-Verfahren Hauptkomponenten von „Chill Roll“ Anlagen sind Extruder, Breitschlitzdüse und Kühlwalze („Chill Roll“) auf deren Oberfläche die Schme lze verstreckt und abgekühlt wird. Dahinter befindet sich u.a. die Abzugs- und Wickeleinrichtung. Der im Extruder plastifizierte Kunststoff wird im Werkzeug verteilt und anschlie-ßend auf die Kühlwalze aufgetragen. Dadurch werden dünne Folien (meist im Dickenbereich von 10 µm bis 250 µm) erzeugt. Die weitere Kühlung der Folie erfolgt über mehrere Kühlwalzen. Anschließend wird die Folie auf einem Folienwickler aufgewickelt. Zur Kombination von verschiedenen Materialien werden Folienverbunde nach verschiedenen Verfahren hergestellt. Größte Bedeutung hat das Koextrusionsverfah-ren. Daneben werden aber auch verschiedene Beschichtungsverfahren angewendet.



Blasfolienextrusion

Um sehr breite und schlauchförmige Folien herzustel-len, benutzt man so genannte Blasfolienanlagen. Hier-bei wird durch einen Umlenkkopf ein Schlauch senk-recht nach oben aus dem Extruder geführt. Durch Luftzufuhr in das innere der Schlauchfolie wird diese auf das gewünschte Maß aufgeblasen und über einen Kühlring mit Luft von außen gekühlt. Am oberen Ende der Anlage wird der nun hinreichend abgekühlte Schlauch zusammengefaltet und über Umlenkwalzen bis zum Wickler geführt. Zwischen Kühlring und Flach-legeeinrichtung ist ein so genannter Kalibrierkorb ge-schaltet, der den Umfang der Blase definiert und die Folienblase stabilisiert. Schema der Blasfolienextrusion

Massivplattenextrusion

Eine mögliche Extrusionstechnologie ist die Massivplattenextrusion. Die Plattenbreiten betragen zwei Meter und mehr bei Dicken von 0,5-15 mm und beliebiger Länge. Massivplattenextrusionsanlage

Profilextrusion

Extrusionsanlage zur Profilextrusion

Profile aus thermoplastischen Kunststoffen werden nach dem so genannten Profilextrusionsverfahren hergestellt. Dabei wird der thermoplastische Kunststoff in einem Extruder zu Schmelze aufbereitet und in einer Düse vorgeformt. In der anschließenden Kalibrierstrecke wird die Endkontur bei gleichzeitiger Abkühlung der Schme l-ze erzeugt. Das Bild zeigt eine typische Extrusionsanlage mit Extruder, Kalibriertisch, Abzugseinheit und automati-scher Säge. Zusätzlich können weitere Stationen wie Abwurftisch, Stanz- oder Bedruckeinrichtung und ande-re spezielle Bearbeitungsvorrichtungen hinzugefügt werden.

Produkte: Isolierprofile von Aluminiumfenstern, Leuchtenabdeckungen, Profile der Möbel- und Kfz-Industrie und der Elektrobranche „Multi-Wall-Sheet“-Extrusion Unter Extrusion von Stegplatten versteht man die Herstellung von sehr leichten Platten aus Kunststoff. Diese bestehen aus zwei, drei oder mehr Schichten, je nach Düsenform am Ende des Extruders. Die Schichten sind durch Stege miteinander verbunden. Sie können weiter bearbeitet werden für eine opti-male Nutzung. „No-Drop“ oder „Dropless“ Beschichtungen brechen Oberflächenspannungen von PC-Stegplatten und mindern somit eine Tropfenbildung von Kondensat oder Regen. Verhinderung von Trocknungsflecken indem Kondensat es wird in einen dünnen Film aufgelöst. (Selbstreinigungseffekt). Einige bedruckte Platten lassen sich tiefziehen, angewendet meist bei Leuchtreklame, Messe- oder La-



denbau. Stegplatten ganzer Fassaden werden raumseitig bedruckt eingesetzt. Die jeweilige Wirkung ist abhängig von Helligkeit und Farbigkeit des Aufdrucks. Lackieren, das Aufbringen von Folien und Befüllen sind auch als Gestaltung bzw. als Optimierung für Stegplatten möglich. Anwendung: Stegplatten finden Einsatz u.a. als Verscheibungen im Gewächshausbau, der Industrie, im Hoch- und Städtebau, im privaten Bereich für Wintergärten, Verandas und Carports sowie im Hobbybe-reich.

Extrusionsanlage für Stegplatten Stegplatten

Koextrusion Die Herstellung von mehrschichtigen Folienverbunden geschieht über Koextrusions-Adapter am Ende des eigentlichen Extruders. An diesen Adapter ist noch ein kleinerer Extruder angesetzt, der die Verschme l-zung von mehreren hauchdünnen Schichten an die eigentliche Kunststoffplatte erlaubt. Dabei wird die Schichtverteilung einfach durch eine Verteilerkassette gesteuert. Auch eine präzise Beeinflussung der einzelnen Volumenströme im Adapter ist möglich. Dieses Verfahren findet Anwendung bei der Anbringung von UV-Schutzschichten oder Infrarotreflektierenden Schichten. Definition der Spritzgießtechnik Das Spritzgießen ermöglicht Massenfertigungen, komplizierter Formteile von hoher Qualität, Belastung und Maßgenauigkeit, welche meist ohne Nacharbeit hergestellt werden können. Es werden vorwiegend Thermoplaste und im geringen Masse auch Duroplaste und Elastomere verarbeitet.

Schema einer Spritzgussmaschine

Die Schließeinheit öffnet und schließt das Werk-zeug, in dessen Hohlraum die plastische Masse vom Schneckenkolben der Spritzeinheit über ein Angussystem eingespritzt wird. Anwendung: Tassen, Flaschenkästen, Gehäuse, Zahnräder, Computergehäuse, Lego und Kunst-stoffbestecke.

Spritzgussteile



Gasinjektionstechnik (GIT)

Gasinjektionstechnik (GIT)

Nach dem eigentlichen Spritzgießvorgang wird in einem zweiten Schritt mittels eines injizierten Druckgases (Stick-stoff) ein bleibender Hohlraum im Formteil erzeugt. Durch die Aufrechterhaltung des Gasdrucks während des Ersta r-rungsvorganges wird der Kunststoff an die Werkzeugwan-dung (=Formwandung) gedrückt und damit die Außenkon-tur des Bauteils bestimmt.

Mittels GIT hergestelltes Formteil Folienhinterspritzen Das Folienhinterspritzen bietet die Möglichkeit, das Aussehen von Kunststoffbauteilen gezielt zu gesta l-ten. Dabei kann neben dem Dekor (einfarbig, mehrfarbig, integrierte Symbole, Durchlichttechnik) auch der Oberflächeneindruck (glänzend, strukturiert, matt) und der Tiefenglanz gezielt eingestellt werden. Wie bei kaum einem anderen Verfahren kann die Dekoration der Teile ohne Unterbrechung der Produkti-on gewechselt werden, indem von Schuss zu Schuss Folien mit unterschiedlichen Dekoren eingesetzt werden. Weitere Eigenschaften wie Medienbeständigkeit oder Softtouch können durch die Verwendung von Verbundfolien erzielt werden. Das Folienhinterspritzen ist nicht auf einfache Geometrien beschränkt sondern bietet sich auch bei komplex geformten Bauteilen an. Das Verfahren ist sehr flexibel in der Anwendung und es erlaubt, Teile mit spezifischen Eigenschaften der Oberfläche wie Dekoration oder Beschriftung, Haptik oder Kratzfestigkeit in einem Arbeitsgang zu erzeu-gen. Voraussetzungen sind geeignete, vorgeformte und beschnittene Folien die den geforderten Eigen-schaften genügen.

Folienhinterspritzen: Ford Focus Heizungs-/Lüftungsblende Mittelkonsole Rover MGF Typisches Mehrfarbenspritzgießbauteil Das Hinterspritzen von Textilien ist eine günstige Alternative zum arbeitsintensiven Kaschieren von Kunststoffteilen, beispielsweise Kfz-Innenverkleidungen. Dabei wird je nach Formteilgestaltung das Textil von der Rolle oder als Zuschnitt zugeführt. Der endgültige Randbeschnitt des Textils sowie die Gestaltung des Umbiegens erfolgen üblicherweise in Folgeschritten nach dem Hinterspritzen. Mehrkomponentenspritzgießen Man versteht unter Mehrkomponentenspritzgießen das sequentielle Zusammenbringen mehrerer Schme l-zen während des Spritzgießvorgangs in einem Werkzeug. Dabei können die Schme lzen gegeneinander geführt werden oder ineinander. Die erzielten Verbunde können unlösbar aber auch gegeneinander be-weglich sein. Auch werden die Methoden des Hinterspritzens vereinzelt in diese Begriffskategorie einbe-zogen. Dabei ve rwendet man ein Substra t z. B. in Form eines Textils oder einer Folie, die man nach dem Einlegen ins Werkzeug hinterspritzt.



3D-Molded Interconnect Devices (3D-MID) 3D-MID (dreidimensional spritzgegossene Schaltungsträger) ist eine innovative Idee zur Integration von elektrischen und mechanischen Funktionen auf beliebig geformten, thermoplastischen Schaltungsträgern durch selektive Aufbringung von Metallschichten auf Ein- oder Zweikomponentenkunststoffteilen. Die neuen gestalterischen und funktionalen Möglichkeiten bieten erhebliche Rationalisierungspotentiale für die Elektro- und Elektronikproduktion. Spritzgegossene Schaltungsträger sind im Allgemeinen umweltve r-träglicher als herkömmliche Leiterplatten, die sie jedoch nicht ablösen sondern sinnvoll ergänzen.

Wesentliche Vorteile der MID-Technologie Definition des Giessens Ausgangsstoff sind thermoplastische Monomere, Methylmethacrylat oder auch MMA, in wässriger Form (Sirupartig). Sie werden mit niedrigem Druck in eine Gießform in reiner Form oder mit Färbegranulatzu-satz eingespritzt. Auch Blätter und Gräser sind als Zusätze/Gestaltungselemente möglich. Im Gegensatz zum Spritzgiessen erfolgt die Formfüllung allein durch die Schwerkraft, außer bei den Rotationsformen und teilweise durch die Kapillarwirkung. Die Aushärtung erfolgt durch eine chemische Reaktion, die Poly-merisation, in einem transparenten (Glas) Werkzeug durch UV-Bestrahlung und durch Temperaturzuga-be. Oberflächenstrukturen, wie Waben-, Kräusel- oder Rippenstrukturen, werden durch Ätzun-gen/Strukturen der Oberfläche am in der Werkzeug-Form erreicht. Das Endprodukt Polymethylmethacry-lat, auch PMMA, besitzt eine gute Umformbarkeit und ist einfach verarbeitbar. Anwendung: Die entstandenen Kunststoffplatten werden auch als Lärmschutzwände, Duschkabinen oder transparente Aquarienwände eingesetzt. Eine Weiterverarbeitung zu Badewannen oder Oberlichter ist möglich. Rotationsformen Genaue Dosierungen vom Kunststoff in Pulverform oder in flüssigen Zustand werden in eine zweiteilige Werkzeug-Form gegeben. Die Form durchläuft eine Wärmekammer und dreht sich in zwei Achsen. Der Kunststoff im Inneren kann durch die Drehbewegung die ganze Form auskleiden. Die einheitliche Wand-stärke des Endprodukts wird von der Menge des befüllten Kunststoffes bestimmt. Nach dem Abkühlen der Form löst sich das Endprodukt heraus. Bei diesem Prozess wird keinerlei Druck ausgeübt, weshalb dieses Verfahren auch ungeeignet für fein detaillierte Teile ist. Hier spiegelt die Außenoberfläche des Produkts die der Wand des Werkzeugs wider. Der Oberflächenzustand der Innenseite des Produkts ist minderwer-tig. Anwendung: Das Verfahren ist für die Herstellung hohler Produkte in Massenproduktionsweise, wie bei-spielsweise Lagerfässer, Kinderspielzeugauto und Rollconta iner, geeignet.



Pressformen

Den niedrigeren Rüstkosten stehen hier im Gegensatz zu den anderen Verfahren, lange Produktionsdauer und -intensität gegenüber. Zudem sind meist Nachbearbeitungen mit der Hand erforderlich. Es wird eine genau dosierte Men-ge an Kunststoff in ein zweitteiliges Presswerkzeug gege-ben. Das Material härtet während der Pressung durch die Einwirkung von Druck und Hitze in dem Werkzeug aus. Anwendung: Hauptsächlich für stabile Teile aus wärmehärt-baren Kunststoffen, wie z.B. Melaminplatten und Toiletten-sitze. Schema des Pressformen-Verfahrens

Kalandrieren

Kalander und Funktionsschema Kalandrieren

Kalandrieren ist vom französischen „calandrer“ für „rollen, mangeln“ abgeleitet. Polyvinylchlorid (PVC) wird in plasti-schem Zustand zwischen zwei oder mehreren Walzen zu ei-nem endlosen Folienband breigewalzt. Nach verlassen des Kalanders kann die Folie durch Prägen, Bedrucken, Beflocken, Metallisieren weiter behandelt werden. Anwendung: Dieses Verfahren hat seine größte Bedeutung bei der Herstellung von Folien und Bahnen aus PVC und beschich-teten Geweben, wie Acetatfolien, PVC-Folien, Duschvorhänge und Tischdecken.

Schäumen Schaumkunststoffe bilden eine besondere Gruppe der Schaumstoffe und werden nach ve rschiedenen Verfahren hergestellt. In die Grundmasse wird durch Rühren Luft bzw. Gas eingebracht oder Luft bzw. Gas eingeblasen oder es werden schon bei der Herstellung der Grundmasse chemische Treibmittel zuge-setzt. Bei Styrolpolymere wurde das Treibmittel Form von kleinen Perlen zugesetzt, welches beim Erwär-men ein geringes Vorschäumen bewirkt. Beim Wiedererwärmen blähen die luftgefüllten Kügelchen auf, Erweichen und Verschweißen unter Druck zu einem Polystyrol-Schaumkörper. Durch den Erstarrungsvor-gang werden die Luftbläschen in der Gerüstsubstanz fixiert und verleihen nun so der Masse eine geringe Dichte.

Schaumkunsstoffe

Schaumkunststoffe lassen sich nicht nur mittels spezieller Schäumverfahren herstellen, sondern auch solche Verfahren wie Spritzgießen, Extrudieren und Kalandrieren sind zur Herstellung von Schaumstoffen geeignet. Produkte: Böcke, Tafeln, Formteile und Dämmung - bestehend aus PE, PS, PVC, PUR und Phenol-, Harnstoff-, Epoxid- und Polyesterharze. GFK-Platten werden aus Polyesterharzen durch Wärme- und Druckzufuhr herge-stellt.

Zusatz- und Hilfsstoffe für Kunststoffe Die durch die Bildungsreaktionen Polymerisation, Polykondensation und Polyaddition hergestellten Kunst-stoffe können so nicht verarbeitet werden. Erst durch Beimischen von Zusatz- und Hilfsstoffen, die einer-seits die Verarbeitbarkeit und andere rseits die Eigenschaften verbessern, erhält man „fertige“ Kunst-



stoffmassen. Zusatz- und Hilfsstoffe unterscheidet man grundsätzlich man Verarbeitungshilfsstoffe und eigenschaftsändernde Zusatzstoffe. Möglichst folgende Eigenschaften sollen Zusatz- und Hilfsstoffe auf-weisen:

• Hohe Thermostabilität • Farbneutralität • Verträglichkeit mit anderen Zusätzen • Geringe Flüchtigkeit • Migrationsbeständigkeit • Keine negativen Veränderungen der bereits bestehenden Eigenschaften hervorrufen • Gute Lichtstabilität • Geruchs- und Geschmacksneutralität • Physiologische Unbedenklichkeit

Die meisten Kunststoffe sind vom Hersteller aus schon mit den wichtigsten Zusatzstoffen ausgerüstet, so dass die gelieferte Ware direkt verarbeiten kann. Einige Kunststoffe, z.B. Polyvinylchlorid (PVC), bilden die Ausnahme, hier werden die Zusatzstoffe erst kurz vor dem verarbeiten beigemischt. Nachfolgend die wichtigsten Zusatz- und Hilfsstoffe für Kunststoffe: Weichmacher

Starres Molekülgefüge der Polymerketten wird „weichgemacht“

Stabilisatoren

Verhinderung Kettenabbau und der damit einhergehenden Ver-schlechterung der mechanischen Eigenschaften des Kunststoff durch Wärme, UV-Strahlung, Sauerstoff und Feuchtigkeit

Gleitmittel

Senkung der inneren und/oder äußeren Reibung von Kunststoff-schmelzen

Farbmittel

Lösliche und unlösliche farbgebende Stoffe zum Einfärben des Kunst-stoffes

Füll- und Verstärkungsstoffe

Zuschlagstoffe in fester Form, die Eigenschaften des Kunststoff maß-geblich beeinflussen

Antistatika

Senkung des elektrischen Oberflächenwiderstandes der Kunststoffe zur besseren Ableitung von Reibungselektrizität

Treibmittel

Zur Herstellung geschäumter Kunststoffe

Flammhemmende Zusätze

Abschirmen des Sauerstoffs vom Brandherd, Beeinflussung der Zer-setzung des Kunststoffs und des Verbrennungsmechanismus



(3) Verarbeitung von Kunststoffen Thermoplastische Kunststoffe bieten auf Grund Ihrer spezifischen Eigenschaften faszinierende Verarbei-tungsmöglichkeiten. Sie lassen sich sägen, fräsen, drehen, bohren, verformen, verschweißen, verkleben und eignen sich hervorragend zur Herstellung von Einzelstücken und Kleinserien, aber auch zur Produkti-on von Massenartikeln. Den Vorstellungen sind keine Grenzen gesetzt – Selbst bei standardisierten Plat-tenhalbzeugen sind individuelle Gestaltungsmöglichkeiten und Modifikationen auch nachträglich noch möglich. Koextrusion Während des Extrusionsvorganges, also direkt während der Herstellung der Platten, werden zusätzliche Schichten, wie UV-Schutz oder Infrarot-reflektierende Schichten mit dem Profil fest ve rschmolzen. Dies kann e inseitig auf Außenseite oder auch beidseitig ausgeführt werden. (siehe auch: (2) Verfahren zur Herstellung von Kunststoffen und Kunststoffprodukten – Koextrusion) Umformen Im so genannten gummielastischen Zustand sind Halbzeuge und Formteile mit geringen Kräften umform-bar. Allerdings sind mit diesen Umformungen Orientierungen der Makromoleküle verbunden. Die umge-formten Teile müssen daher entweder längere Zeit bei möglichst hoher Temperatur unter Formzwang gelagert werden, damit die Molekülorientierungen verzögert werden, oder die Teile müssen unter Form-zwang abgekühlt werden. Für einige Kunststoffe wurden spezielle Typen der Umformung entwickelt:

• Biege-Formen Das Umformen von Halbzeuge erfolgt, indem die Biegezone mit Warmluft oder –gas, im Flüssig-keitsbad oder mit Wärmestrahlung erwärmt wird. Vor allem großflächige Teile mit geringen erfo r-derlichen Verformungen wie Hauben aus Acrylglas werden nach dem Verfahren der Überlegfo r-mung hergestellt, indem die erwärmten Platten über eine Positivform gelegt und mit einem Nie-derhalterrahmen fixiert werden.

• Zieh-Formen Das Ziehformen findet meist mit Positiv- und Negativwerkzeugen statt.

• Streck-Formen Beim Streck-Formen werden die Ränder der Zuschnitte so fixiert, dass die Umformung unter Ve r-ringerung der Wanddicke erfolgen muss. Dieses Verfahren wird meist zur Herstellung von Verpa-ckungsmitteln aus Kunststofffolien eingesetzt, darüber hinaus bei großflächigen Teilen.

• Druck-Formen Besonders teilkristalline Kunststoffe lassen sich bei Raumtemperatur oder erhöhten Temperaturen durch Druck umformen.

Schweißen Das Verbinden von thermoplastischen Kunststoffen unter Anwendung von Wärme und Druck mit oder ohne Verwendung von Zusatzwerkstoffen erfolgt mittels Kunststoff-Schweißen. Hierbei werden die Ober-flächen auf eine Temperatur oberhalb der Schmelztemperatur aufgeheizt und unter Druck so zusammen-gefügt, dass eine möglichst homogene Verbindung entsteht. In der Regel lassen sich nur Thermoplaste und Thermoplaste verschweißen, da Duroplaste und vernetzte Elastomere nicht so aufschmelzbar sind, dass sie fließfähig werden. Verkleben Das Verkleben von Kunststoffen ist hauptsächlich von den zu verklebenden Kunststoffen abhängig. Dabei unterscheiden sich diese nicht nur nach der vorhandenen Oberflächenenergie (Benetzbarkeit), sondern insbesondere nach dem chemischen Aufbau, der die Ausbildung von Haftkräften ermöglicht. Einige Kunst-stoffe lassen sich nur nach einer Oberflächenbehandlung (Oxidation durch Säuren, Coronaentladung oder Beflammen) verkleben. Für das Verkleben von Thermoplaste werden zum Anlösen bzw. Anquellen ve r-schiedene Lösungsmittel verwendet. Im Gegensatz zu den Lösemittelklebstoffen findet bei der Anwen-



dung von lösemittelfreien Reaktionsklebstoffen, sofern sie keine Fügeteile anlösenden Monomere enthal-ten, keine Veränderung der Fügeteile statt. Schrauben

Schrauben bzw. Muttern aus Kunststoffen als Befestigungsmaterial sind wegen der geringen Festigkeit und/oder Steifigkeit der Kunststoffe nur dann sinnvoll, wenn spezielle Anforderungen an die Schraubverbindun-gen keine andere Wahl zulassen. Das kann zutreffen, wenn eine elektri-sche Isolation, eine sehr hohe Korrosionsbeständigkeit oder eine durch-gehende Einfärbung erwünscht sind. Weit verbreitet sind jedoch Schraubverbindungen mit Metallschrauben.

Nieten Das Vernieten von Kunststoffen untereinander oder mit anderen Werkstoffen kann mit Weichnieten aus Kupfer, Messing oder Aluminium geschehen. Die Nietschläge müssen der Bruch- oder Rißempfindlichkeit des Kunststoffes angepasst werden. Schnappverbindungen

Schnappve rbindungen sind in vielen Fällen eine technisch und wirtschaftlich günstige Verbindungsart, sie können lösbar oder bedingt lösbar (für wenige Öffnungsbewegungen) konstruiert werden. Da viele Kunststoffe kurzzeitig recht große Dehnwer-te ohne Bruch oder bleibende Deformationen zulassen sind Kunststoffe in besonderem Maße für dieses Fügeverfahren geeignet.

Die Möglichkeiten, lösbare, bedingt lösbare und nicht lösbare Verbindungen von Kunststoffteilen unte r-einander oder mit Fügepartnern aus anderen Werkstoffen herzustellen, sind sehr vielfältig. Die Wahl der zweckmäßigen Kunststoffart und die Gestaltung der Formteile können erst dann festgelegt werden, wenn die Entscheidung über das Verfahren des Fügens gefallen ist. Strukturieren

Durch Waben-, Kräusel- oder Rippenstrukturen können Materialien, die ursprünglich klar und transparent sind, Licht diffundieren und streuen. Die Strukturen dienen als Sichtschutz, zur Lichtstreuung oder sind als Gestaltungs-element anwendbar. Die Reinigung dieser Oberflächen wird durch die eingearbeiteten Texturen allerdings erschwert. Satinierungen der Acrylglasoberflächen mindern mögliche Reflexionen. Rippen- und Kräuselstrukturen sowie satinierte Oberflächen



Eingießen von Farben und Objekten

Technische Modifikatoren, Stabilisatoren und Farb-pigmente können ins Material eingegossen bzw. vor dem Extrudieren dem Granulat beigemischt werden. Dabei können nicht nur verschiedene Farben zuge-geben werden, auch Fasern, Harze, Gräser, Blätter und andere Objekte werden als dekora tive Elemen-te in die Platten eingegossen. Kunststoffplatten sind meist in der Masse durchgefärbt. Gefärbte Kunststoffplatten und mit eingegossenen Rosenblättern

Um die Oberflächen von Kunststofferzeugnissen haftfest beschichten oder bedrucken zu können, sind vielfach Vorbehandlungen zur Beseitigung von Oberflächenfehlstellen oder Verunreinigungen aus dem Herstellungsprozess oder der Umgebung erforderlich. Die mechanische Vorbehandlung großflächiger Teile mit porösen oder schlierigen Oberflächen durch Schleifen oder Strahlen ist arbeitsaufwendig, zur haftve r-bessernden Aufrauhung sowie bei hohen Anforderungen an die Oberflächengüte zuweilen unvermeidbar erforderlich. Beschichten

„No-Drop“ oder „Dropless“ Beschichtungen brechen Oberflächenspannungen von PC-Stegplatten und hemmen somit eine Tropfenbildung des Kondensats oder Regens. Dieser Selbstreinigungseffekt verhindert die Bildung von Trocknungsfle-cken indem das Kondensat in einen dünnen Film aufgelöst wird. „Dropless“ beschichtete Stegplatten

Schema der Wirkung der „Dropless“ Beschichtung

Zur Erhöhung der Kratzfestigkeit, der Abriebfestigkeit und der Chemikalienresistenz werden vorzugsweise zweilagige Beschichtungen auf der Basis von Polysiloxan bei massiven PC-Platten aufgebracht. Die erhöhte Chemikalienresistenz durch eine Beschichtung ist im besonderen Maße bei der Beseitigung von Graffiti von Bedeu-tung. Der „Permanent-Graffiti-Schutz“ ermöglicht das einfache Säubern der be-schmierten Flächen ohne Zusatz von aggressiven Reinigungsmitteln. Permanent-Graffiti -Schutz

Weitere Möglichkeiten der Beschichtung von Kunststoffen bestehen in der Thermochrom-Beschichtung, Kunststoffe wechseln je nach Temperatur ihre Farbe, und der Fotochrom-Beschichtung, Farbwechsel bei Lichteinfall, wodurch verschiedene optische Effekte entstehen. Easy-to-clean-Effekte durch spezielle Be-schichtung ähnlich dem „Permanent-Graffiti-Schutz“ werden zurzeit weiterentwickelt.

Thermochrom-Beschichtung



Bedrucken Kunststofffolien werden von der Rolle mit üblichen Rotationsdruckmaschinen bedruckt, die hinsichtlich Führung und Trocknung des Druckguts für die Kunststoffmaterialien modifiziert sind. Von den üblichen Druckverfahren wird der Hochdruck mit Metall- oder Kunststoff-Formen für kleinere Auflagen zum bedru-cken flacher und gebogener Teile angewandt. Der Tiefdruck ermöglicht drucktechnisch eine vollendete Wiedergabe der Vorlage auf Folien und Rundkörpern, ist aber der hohen Anlage- und Druckform-Kosten wegen nur für Großauflagen wirtschaftlich.

Für den universell anwendbaren Siebdruck (Dickschichtverfahren), gibt es Mehrfarbendruck-Automaten, auch für Rundkörper. Unregelmäßig gestalte-te und große Teile, die sich nicht bedrucken lassen, werden durch Farbsprit-zen unter Verwendung von Schablonen dekoriert. Diese traditionellen Ve r-fahren werden zunehmend durch berührungslose abgelöst. Mittels Siebdruck bedruckte Kunststoffgegenstände

Mit elektromagnetisch gesteuerten oder durch Schriftmasken wirkende (CO2-)Laserstrahlen werden thermoplastische Formteile durch Gravieren, Verfärben Verschäumen oder Verkohlen haltbar und kon-trastreich beschriftet. Bei mangelnder Absorption der Lichtstrahlen können dem Kunststoff geeignete Pigmente beigegeben werden, die durch Farbänderung verschiedener Art zu Kontrasteffekten und auch zu mehrfarbigen Beschriftungen führen. Auch nach dem Prinzip der Tintenstrahldrucker (Ink Jet Technik) arbeitende Beschriftungsanlagen werden eingesetzt. Kunststoffplatten ganzer Fassaden sind raumseitig bedruckt einsetzbar, wobei die Wirkung von der Hel-ligkeit und der Farbigkeit des Aufdrucks abhängig ist. Bedruckte Kunststoffelemente werden häufig im Messe- oder Ladenbau, für Leuchtreklame - und Fassadentafeln, aber auch als starrer Sonnenschutz ein-gesetzt.

Mit verschiedenen Motiven bedruckte (Kunststoff-)Fassadenelemente Lackieren Lackieren erfüllt schützende, dekorative oder andere funktionelle Aufgaben. Früher war man der Me i-nung, dass Kunststoffe im Gegensatz zu Metallen einer Lackierung nicht bedürfen, da kein korrosiver Angriff auftritt. Viele Kunststoffbauteile entsprechen aber nur dann spezifischen Anforderungen an die Optik, Haptik, Licht- und Wetterbeständigkeit, wenn sie lackiert werden.

Härte-, Dehn- und Temperaturverhalten von Lackschichten müssen auf das Verhal-ten des Grundkörper-Werkstoffs abgestimmt sein. Im Lackierungsprozess sind voll-flächige Behandlung oder Beschriftung möglich. Die Kratzbeständigkeit von PMMA und PC wird durch spezielle Klarlacke erhöht. Durch Sprühen, Fluten oder Tauchen werden auf transparente Kunststoffe, vorzugsweise PC, in einem Sol-Gel-Prozess kratzfeste Beschichtungen aufgebracht, die einen Einsatz als Kfz-Scheibe ermögli-chen. Lackieren von Kunststoffrahmen üblich



Prägen Örtliche Blind- und Farbprägungen werden mit geheizten Formstempeln aufgebracht. Mehrfarbige Bilder werden als „Plastetten“ (bedruckte Folienstücke) durch Prägen aufgeschweißt. Für das positive oder ne-gative Heißprägen von Skalen, Schriftzügen oder Ornamenten werden Mehrschichtfolien mit geschützter Farbdekor- oder Metallschicht aufgebracht. Einreiben Das Einreiben von Kunststoffen mit antistatischen Mitteln verhindert eine Staubanziehung bzw. es wird der Oberflächenglanz und die Kratzfestigkeit verbessert. Die Wirkung der Schichten ist zeitlich begrenzt, da die Schichten im Gebrauch abgetragen werden. Aufbringen von Folien

Optische Mehrschichtfolien bewirken Effekte bei denen die Farben im Regenbo-genspektrum je nach Blickwinkel des Betrachters wechseln. Ein verminderter Wärmeeintrag und die Streuung und Lenkung des einfallenden Lichts durch Mik-roprismen auf den aufgebrachten Folien sind ein zusätzlicher Sonnenschutz. Elektrochrome Folien ermöglichen eine schrittweise Abdunklung bzw. Translu-zenz der Kunststoffflächen. Stegplatte mit aufgebrachter UV-Schutz-Folie

Befüllen von Stegplatten

Das Befüllen von Stegplatten mit Aerogelgranulat hat eine sta rke Reduzierung des Wärmedurchgangs zur Folge, womit das Paneel als transluzente Wär-medämmung wirkt. Auch andere Füllung, wie ve r-schiedenfarbige Flüssigkeiten und andere Objekte, sind als dekoratives Füllmaterial denkbar. Die Stege verhindern ungleichmäßige Setzungen der Füllun-gen. Befüllte Stegplatten (Flüssigkeit und Kaffeebohnen)

Spanabhebende Bearbeitung – Zuschnitte Obwohl die spanlose Formgebung für Kunststoffe das werkstoffgerechte Verfahren ist, ist die spanabhe-bende Bearbeitung in folgenden Fällen sinnvoll bzw. erforderlich:

• Bei geringen Stückzahlen sind die Kosten für Formwerkzeuge zu hoch • Erhöhte Anforderungen an die Maßgenauigkeit • Nachträgliches Einbringen von Bohrungen usw.

Im Vergleich zu Werkstoffen wie Metall und Holz weisen Kunststoffe einige Besonderheiten auf, die bei der spanenden Bearbeitung zu berücksichtigen sind.

• Bei Erwärmen erweichen Thermoplaste und neigen dann zum Schmieren, Duroplaste zur Verbrennung bzw. zur chemischen Zersetzung

• Niedrige Wärmeleitfähigkeit fördert die Erwärmung bei der Bearbeitung • Maßkontrollen können aufgrund des hohen Wärmeausdehnungskoeffizienten erst nach dem Ab-

kühlen vorgenommen werden Zuschnitte aus Halbzeugen wie Folien, Platten oder Profile werden mit Kreismessern, Langmessern und Schneidwalzen hergestellt. Ausschnitte entstehen durch Stanzen. Bei größeren Materialdicken werden die Schnitte mit Kreis- und Bandsägen ausgeführt. Thermoplastische Kunststoffe können durch lokales Auf-



schmelzen getrennt werden. Elektrisch beheizte Klingen oder Drähte werden als Schneidwerkzeuge be-nutzt, so entstehen glatte Trennflächen. Besondere Bedeutung hat das Glühdrahtschneiden für das Tren-nen und Modellieren von PS- und PUR-Schaumstoffen erlangt. Mit Laserstrahlen lassen sich Schnittfugen in Kunststoffen mit minimalen Breiten und glatten Schnittkan-ten herstellen. Die hohe Energie der Strahlung führt zum Zersetzen und/oder Verdampfen des Kunst-stoffs. Das Verfahren ist besonders zur Herstellung unregelmäßiger Formen und zum Bohren feiner Lö-cher geeignet. (4) Literaturverzeichnis Buch und Presse Kaltenbach, Frank (Hrsg.): DETAIL Praxis – Transluzente Materialien. München, Institut für interna-

tionale Architektur-Dokumentation GmbH & Co. KG, 2003. Lefteri, Chris: Kunststoff: Material – Herstellung – Produkte. Ludwigsburg, avedition, 2002. Schwarz, Otto: Kunststoffkunde. Würzburg, Vogel Verlag und Druck KG, 1990. Aberbach, Karl: Kunststoff Taschenbuch. München, Wien, Carl Hanser Verlag, 1998. Internet Zu Kunststoffen allgemein:

http://www.sandretto.it/museo/tedesco/tplasti.htm http://www.deutsches-kunststoff-museum.de Zur Herstellung und Verarbeitung von Kunststoffen:

http://www.plexiglas-klueh.de/kunststoffverarbeitung.htm http://de.wikipedia.org/wiki/Kunststoff

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Herstellungsverfahren und Verarbeitungsmöglichkeiten von