Verfahren Beschreibung Vorteil Nachteil Polymere Anwendung Extrusion Plastics extrusion is a high volume manufacturing process in

which raw plastic material is melted and formed into a continuous profile. Extrusion produces items such as pipe/tubing, weather stripping, fencing, deck railings, window frames, plastic films and sheeting, thermoplastic coatings, and wire insulation.

- ohne Kern: Profile und Platten - mit Kern: Rohre - Umlenkung: Drahtummantelung,

Folien, Blasformen - Kontinuierlich, high production, low

cost per piece, good mixing

- Strangaufweitung - limited complexity of parts - uniform cross-sectional shape only

PE, PP, PA, PS, PVC, ABS, PC

Profile, Platten, Folien, Ummantelung

Extrusionsblasformen Dabei wird das aufgeschmolzene Polymer über eine Förderschnecke durch die Düse gepresst, so dass ein schlauchförmiger Vorformling entsteht (Extrusion). Dieser wird in eine Blasform übergeben und durch Innendruck den Innenkonturen der Form angepasst (Blasformen).

- einfache Wanddickenprogrammierung - Schweissnaht - viel Abfall

Wegwerfflaschen

Koextrusionsblasformen Bei dieser Technik werden die einzelnen Polymere zunächst separat extrudiert und dann in einem Blaskopf zu einem Mehrschichtschlauch miteinander verbunden. Der Schlauch wird dann blasgeformt: Die beiden Formhälften schließen sich um den Schlauch; von oben wird Luft eingeblasen und der Schlauch wird an die Innenseite des Werkzeugs gepresst.

- Mehrschichtgebinde - Schweissnaht - viel Abfall - anspruchsvoll

Treibstofftanks

Extrusions-Streckblasformen

- mechanische Eigenschaften - transparenz, Glanz - Gasdichtheit - dünnwandige Teile

- Abquetschstellen - Schweissnähte - nicht für niderviskose Polymere

PVC PET PAN

Flaschen

Spritzblasformen

- gleichmässige Wanddicke - keine Schweissnaht - wenig Abfall - hohe präzision im Schraubteil - heat set: höhere Wandtemperatur =

thermisch und dehnungsind. Kristallinität = höhere ErweichungsT.

- nur ein Material - Energieaufwand für wiedererwärmen

PE PP PVC

Flaschen

Spritz-Streckblasformen

- wie Extrusions-Streckblasformen - Strecken = erhöhte Kristallinität - Getränkeverkäufer braucht nur

Blaswerkzeug = viel günstiger - dünnwandige Teile trotz hoher

Schmelzeviskosität

- Energieaufwand für Wiedererwärmen

- Vortrocknen - keine zu filigrane Details

PET PET-Flaschen

Rotationsformen

- praktisch spannungsfreie Teile - gleichmässige Wandstärke von 2-

15mm - Einlegeteile leicht möglich - Werkzeugkosten ca 1/6 von Blasform - grossvolumige Teile bis 6 m2

- langsame Formgebung - hohe Formkosten pro Teil - energieintensiv - nur kleine Stückzahlen von 20-2000

Stk/Jahr

PE (>90%) PP PA 6, 12, 11 PVC transparent: PC, PS

Spritzgeissen Clamping: holding mould parts together Injection: molten plastic is injected at high pressure (Filling Phase, Switch over) Dwelling: Nachdrücken, to fill all cavities (pressure ph) Cooling: Plastic parts are allowed to solidify Opening: separation of mould tool Ejection: injected moulded piece is ejected from mould

- fast production, high cycle time (105-107 per year)

- material and colour flexibility - low labour cost - design and material flexibility - low waste, high shape control - in mould labelling möglichkeit

- high initial tooling cost - part design restrisction - difficult precision, due to shrinkage - nur Kurzfasern

PA, POM, PP, PS, PMMA, PEEK

Mehrkomponenten SG mould must reach steady state operation, first polymer is injected. mould turns to have half finished part at position B. Component B is injected on A, in first mould second piece is started (component A). mould opens after

cooling to eject piece B. Mould turns again...

- spart 2. Schritt - einfache Kombination von Polymeren - direkte Verbindung ohne Kleben -

- polymers must show good adherence

- need of specialized equipment. due to rotation: more bulky

- careful temperature control

Mehrfarben: PMMA Hart/Weich: PP/TPE ABS/TPE PAA-GF/TPE SAN/TPE

Rücklichtabdeckung, Zshnbürste, Fittinge mit Dichtung, Brille

Montage SG

- gelenk in einem Fabrikationsschritt - keine nachträgliche Montage - Fixe Verbindung

- Polymere brauchen keine Haftung - angepasste

Ausdehnungskoeffizienten

POM/ PA-GF Gelenke, Spielfiguren, Lüftungsklappen

Fluidinjektionstechnik /Sandwich SG

- Einschrittverfahren - direktes Kern/ Schale Verfahren -

- nur kompatible Polymere Haut/ Kern: PBT/ PBT-GF PPO/ PS PS/ PS geschäumt PE / PE recycliert

Leitungen im Automobilbau

In Mould Decoration In Mould Labelling

- direkte Beschriftung, keinen 2. Arbeitsschritt

-

- Teure Form (siehe Injection moulding)

Heiss Pressen - kleinere Drücke (150-200 bar) als bei injection moulding = einfachere Mould

- lang und kurzfasern - Hohe Formprojektionsfläche

- Faser-Harz Separation - Bindenaht - Thermischer Abbau beim Aushärten - kleinere Stückzahlen

Prepreg, SMC, CMT, LFT

Schichtpressen - - Harzträger & Harz Fussboden Leiterplatten Tragtaschen

Spritzpressen - kein Kühlen der Formwand nötig, härtung durch chemische Vernetzung

- umgekehrter Temperaturverlauf als bei Spritzguss.

- low fiber loading BMC, DMC

Resin Transfer moulding

Evakuieren Füllen Spühlen = weniger Lunker Nachdruck und Aushärten

- Design Flexibility - Fast Production (100-10000 per year) - Dimensional Tolerances - Nice Surface finish - low wastag, good for large (< 3m2) and

complex shapes - near net moulding

- high tooling cost - complex mould design - critical reinforcement alignement in

mould

Fasern: Matten, Gewebe, Langfasern; Harz: niederviskos, reaktionsträge (Polyester, Vinylester, Epoxy, Phenolharz)

grosse Formen: Bootsrumpf (wo Spritzguss nicht möglich)

Kaschieren Vereinen von dünnen Bahnen verschiedener Materialien zu einer Dicken

- Verarbeitung hochviskoser Massen - Intensive Knetwirkung im Spalt - erlaubt Beschichtung von Materialien

mit kontrollierter Dicke

- Viele Voraussetzung an Polymer: Mässige Klebrigkeit, geringe Schererwärmung, hohe Viskosität, breiter Erweichungsbereich

PVC PE, PP, ABS, HI-PS nur mit Gleitmitteln und Füllstoffen

Autoreifen, Schutzfolien auf Platten, Cu auf Leiterplatten, Dekor auf Spanplatten

Dublieren Vereinen von dünnen Bahnen gleichartiger Materialien zu einer dicken Bahn.

- bessere Qualität als wenn direkt dicke Schicht hergestellt wird.

- Mehrschichtfolien

Recken Verstrecken von Folie für dünneren Querschnitt zwischen mehreren Waltzen.

- -

Schmelzspinnen - thermotrope Polymere (Tm< Tdeg) - kontrollierbare Faserquerschnitte - schneller als Trockenspinnen

(<12km/min)

- nicht möglich mit Iyotropen Polymeren

Nylon 6, Nylon 6,6 PET, PE, PE, PVC copolymer

Trockenspinnen - lyotrope Polymere (Tm> Tdeg) - langsamer als Schmelzspinnen (1km/min)

- krüpplige Querschnitte

Cellulose Acetat in Aceton, PAN in DMF, PU

Nassspinnen - lyotrope Polymere (Tm> Tdeg) - matte Oberfläche (immersion) oder

glatte/ glänzend (air-gap)

- langsamer als Trockenspinnen (0.2 km/min)

Cellulose-Regenerate, PAC, PVA, PAN, PPTA (Kevlar

Gelspinnen - Spinnen von Hochmolekularen Polymeren

- braucht hässliche Lösungsmittel und erhöhte Temperaturen

UHMWPE in Dekalin Hochfeste Fasern für Klettern

Styrofoam/ Styropor Styropor: Schäumen mit Partikelstruktur, physikalisches Treibmittel, zB Pentan Styrofoam: Schäumen mit gleichmässiger Dichteverteilung, physikalisches Treibmittel, zB Cyclopentan/ CO2

- Styropor: mittlere Dichte, hart - Styrofoam:, hart - physikalisches Treibmittel - Trovipor Verfahren für PVC

- Styropor: PS, PVC Styrofoam: PS, SB, ABS, PVC, PE

Isolation

Thermoplast Schaum SG

Integralschaumstoff mit chemischem Treibmittel (ADC) - dickwandige Teile möglich - geringe Drücke

- lange Kühlzeiten - schlechte Oberflächenqualität

PS, SB, ABS, PVC, PE, PC, PPO

- Reaktions Spritzgiess SG

Integralschaumstoff mit .... Treibmittel

- geringere Drücke, Mischungstemperatren und Schliesskräfte als bei TIM

- günstiger

- PUR, TPE-GF, UF, PA6, PAA, Epoxy

MuCell Verfahren CO2 in überkritischem Zustand, Integralschaumstoff

- physikalisches Treibmittel - gute Oberfläche - sehr feine Poren - Verzugsminimierung - Materialeinsparung - weniger einfallstellen

- braucht Gas im überkritischen Zustand

- zusätzliche Aggregate erforderlich - sehr hohe Investitionskosten - Zellwachstum/ Zellstruktur wird

durch Druckabfall bestimmt

PP, PA, PLA, LDPE, PS, TPU, HDPE, PET, PVC, LLDPE

Films (Säcke, Lamination, Labelling), Bodenbeläge, Küche/Bad Abdeckungen

Warmumformen: Recken, Streckziehen

Umformen in thermoelastischem Bereich. - einfaches Werkzeug (Alu) - bis 50'000 Stück/h

- ungleichmässige Wanddicken - kein in mould labelling - braucht präzise Temperaturführung

Thermoplaste PP

Streckziehen: Yoghurt Becher Recken: Platten, Fasern, Schrumpfschläuche

Tiefziehen - gleichmässige Wandstärken - einfaches einfügen in

Produktionsstrasse - einfaches Werkzeug (Alu, da kleine

Drücke) - bis zu 50'000 Stücke pro Stunde

- Randabschnitte = Abfall - teures Halbzeug - kein In mould labelling (nur mit

Karton)

Thermoplaste Einweg Plastikbecher

Schweissen - - Kleben - -