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KUNSTSTOFFVERARBETUNG


Kunststoffe (Plastik, Plaste) sind Werkstoffe, die überwiegend aus Makromolekülen bestehen. Sie haben Merkmale oder technische Eigenschaften, wie Formbarkeit, Härte, Elastizität, Bruchfestigkeit, Temperatur-, Wärmeformbeständigkeit oder die chemische Beständigkeit, die durch den chemischen Aufbau (ABS = Acryl-Butadien-Styrol), die Verarbeitung (Spritzgießen, Extrusion, 3-D-Druck) oder die Additive (beigemengte Zusatzsteoffe, wie Farbpigmente, UV-Stabilisatoren) beeinflusst werden.


Durch die physikalischen Eigenschaften gibt es drei Hauptgruppen:


Kunststoffe umgeben uns heute fast vollständig. Aus Fasern besteht unsere Kleidung, in der Wohnung sind Bodenbeläge (z.B. Vinyl), Wandfarben, Gehäuse von Geräten (Küchenmixer, Fernseher), Leuchten, Teppiche oder Möbel direkt sichtbar. Daneben sind aber auch viele Bestandteile in den Geräten, wie Isolierungen und Kabelstecker aus Kunststoffen oder die Isolierungen um das Haus (EPS = expandierendes Polystyrol).

Im Wesentlichen werden Formteile, Halbzeuge, Fasern und Folien aus Kunststoffen hergestellt.

Im rechten Bild aus dem Kunststoff-Institut Lüdenscheid können wir die einzelnen Stufen der Realisierung einer Naviblende für ein Auto gut erkennen. Zunächst wird aus einer Idee oder von einem Modell eine Konstruktion (heute mit einem 3-D-CAD-System, CAD = Computer-Aided Design) erstellt. Diese wird auf Schwachstellen mit einem CAE-Programm (CAE = Computer-Aided-Engineering) überprüft, das mit Farben berechnete Ergebnisse aus einer Simulation, wie unterschiedliche Abkühlungen, hot-spots, Fließfrontverläufe, Schwindungsverhalten aber auch schon Merkmale, wie Maße visualisieren kann. Ist dann ggf. in einigen Schleifen alles optimal, kann man ein Werkzeug (Form) bauen, in das dann später

Bild: Kunststoff-Institut Lüdenscheid (www.kunststoff-institut.de)

in der Fertigung die heiße Kunststoffschmelze eingespritzt wird. Dieses Verfahren gehört damit auch zu den Urformverfahren. Das Werkzeug wird in der Regel aktiv gekühlt (temperiert), um eine schnelle Abkühlung auf einen entformungsstabilen Zustand und damit eine wirtschaftliche Fertigung zu ermöglichen.

Das Formteil kann dann fertig sein (durch Einfärbung in verschiedenen Farben vorliegen) oder weiterverarbeitet werden (bedruckt, galvanisiert). Ein galvanisiertes Teil (z.B. Verchromt) erscheint dann eher wie ein Metallteil. Es kann aber auch schon während des Spritzgießvorganges die heiße Schmelze in der Form fest mit einer Dekorfolie verbunden werden. So lassen sich beliebige Oberflächen aber auch Funktionen realisieren oder integrieren.