Werkzeugbau –
Herstellung des Spritzgießwerkzeugs

Das Spritzgießwerkzeug (oder auch die Spritzgießform) besteht meistens aus Stahl, da es hohen Temperaturen und Drücken standhalten muss, ohne sich zu verziehen.

Werkzeugbau, Werkzeugbau Karl Krumpholz GmbH & Co. KG

Das Werkzeug an sich besteht aus zwei Seiten, der festen Seite (auf dieser Seite wird der aufgeschmolzene Kunststoff eingespritzt, auch genannt Düsenseite) und der beweglichen Seite, auf der das Kunststoffteil entformt und ausgestoßen wird. Dieses Auswerfen geschieht zum Beispiel durch Auswerferstifte, die aus der beweglichen Seite fahren und das Kunststoffteil aus der Form „schubsen.“

Stark vereinfacht gesagt kann man sich den Formeneinsatz (die Kavität) im Inneren des Werkzeugs wie ein geschlossenes Sandkastenförmchen vorstellen. Rund herum befinden sich zumeist genormte Standardteile (Normalien genannt) wie Aufspann-, Isolier-, Zwischen- und Auswerferplatten. Der Formeneinsatz (die Kavität) wird in die so genannte Formplatte eingearbeitet.

Je nach Art des Kunststoffes wird das Werkzeug im Betrieb auf eine bestimmte Temperatur gebracht (temperiert). Im Werkzeug sind Bohrungen eingearbeitet, durch die die ganze Zeit Wasser fließt. Nach dem Einspritzen der Kunststoffschmelze wird mit dem kühlen Wasser in diesen Bohrungen die Kunststoffschmelze schnell abgekühlt. Die Schmelze erstarrt, dann kann das fertige Teil aus dem Werkzeug entformt werden. Ist die Kühlung nicht ausreichend, dauert der Zyklus zu lange und es können Störungen entstehen.

Der Formeneinsatz ist sehr empfindlich. Jegliche Kratzer oder Ablagerungen zeigen sich sofort auf der Oberfläche des Kunststoffproduktes. Deshalb spielt die Pflege und Wartung von Werkzeugen eine große Rolle für einen reibungslosen Produktionsablauf.

Werkzeugbauer, Quelle: Wiesauplast Deutschland GmbH & Co.KG

Unternehmen des Werkzeugbaus bearbeiten mit modernsten Metallbearbeitungsmaschinen den Stahl für die Formeneinsätze und montieren mit den zugekauften Standardteilen (Normalien) das Werkzeug mit all seinen Anschlüssen.
Zu Beginn werden mit CNC-Maschinen „grobe“ Konturen gefräst, das heißt mit rotierenden Schneiden werden Metallspäne abgenommen, weshalb man auch von einem Zerspanungsverfahren spricht.

Feinere Konturen werden anschließend erodiert, das heißt, es werden winzige punktförmige Abtragungen durch die Erzeugung kleiner elektrischer Funken abgetragen. Dazu wird eine Elektrode nahe an das Werkstück herangeführt, sodass ein Funke überspringt und das Material an dieser bestimmten Stelle verdampft.
Auch Bohren und Schleifen gehören zu den typischen Tätigkeiten im Werkzeugbau, ebenso die Montage der hochkomplexen Werkzeuge, an der häufig auch Mechatroniker/-innen beteiligt sind.

Die Herstellung eines Spritzgießwerkzeuges kann je nach Komplexität und Größe bis zu mehreren Monaten dauern und sechsstellige Beträge kosten. Umso wichtiger ist es, die Werkzeuge in der Produktion sorgfältig zu behandeln und in standzuhalten.

 

Bildquellen:

oben: Werkzeugbau Karl Krumpholz GmbH & Co. KG
unten: Wiesauplast Deutschland GmbH & Co. KG


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