Das Vakuumgießverfahren, ist das Zusammentreffen von zwei unterschiedlichen Methoden: das Gießen mit Vakuum einerseits und flexible Gussformen andererseits. Diese Kombination wurde durch die Entwicklung des Silikonharzes ermöglicht, einem Material aus dem die Gussform gefertigt wird. Hinzu kommen Polyurethane, die die Eigenschaften von Materialien imitieren, die zur Fertigung von Großserien verwendet werden. Dies Möglichkeit hat zum Erfolg der Methode beigetragen. Sie ist heute weit verbreitet in der Herstellung von Vorserien oder Kleinserien für visuelle, funktionale, mechanische, Einbau- und Markttests.
Geschichte des Vakuumgießens
Die ersten Silikonharze kamen im Jahre 1943 auf den Markt, aber erst in den sechziger Jahren wurde die Technologie des Kunststoff-Vakuumgießens mit Silikonformen in den Universitäten von Dresden und Cottbus in der ehemaligen DDR entwickelt. Dieses Verfahren ist die Kombination von konventionellen und gut bekannten Technologien: Das Vakuumgießen wurde bereits seit langer Zeit unter anderem von Restauratoren und Bildhauern zur Herstellung von Reliefformen oder Skulpturen, genauso wie flexible Gussformen (zum Beispiel aus Naturkautschuk), verwendet. Das Silikonharz und seine Wärmebeständigkeit haben es ermöglicht, beide Methoden zu kombinieren und Silikonformen für den Vakuumguss zu benutzen.
Zunächst blieb die Technologie in Europa weitgehend unbekannt und wurde in den 70er-Jahren nach Japan verkauft, wo sie in erster Linie in der Automobilindustrie zum Einsatz kam. Schließlich wurde sie auch auf dem europäischen Markt eingeführt, wo sie bis heute in den R&D-Abteilungen von fast allen großen Fertigungsunternehmen eingesetzt wird.
In den 1980er-Jahren wurden wärmehärtende Kunststoffe entwickelt, die dann im Vakuumgießverfahren zum Einsatz kamen. Diese Kunststoffe imitieren das Aussehen und die Eigenschaften der für die Fertigung von Großserien verwendeten Materialien auf perfekte Weise, was zum Durchbruch des Vakuumgießverfahrens mit Silikonform geführt hat. Seit den 1980er-Jahren wurden andere Verfahren, Automatismen und Ausstattungen auf der Grundlage dieses Konzepts entwickelt, die einen einfachen, schnellen und kostengünstigen Betrieb des Systems gewährleisten und den Erfolg dieser Methode ausmachen.
Definition des Vakuumgießverfahrens
Das Vakuumgießverfahren, oder die Vervielfältigung mit Vakuumguss, setzt zunächst voraus, ein Modell per Stereolithografie, CNC-Bearbeitung oder 3D-Druck herzustellen. Dieses Modell dient wiederum zur Herstellung einer Silikonform. Wenn diese Gussform hergestellt wurde, erfolgt der Vakuumguss mittels Vakuumgießmaschine: Mithilfe der Maschine wird ein Polyurethanharz, welches unter Einwirkung von Wärme aushärtet, in die Silikonform gespritzt. Sobald das Teil ausgehärtet ist, wird die umliegende Gussform entfernt und der Vorgang kann mehrere Dutzend Male wiederholt werden.
Der Vorteil dieser Methode ist, dass die Silikonform wiederverwendbar ist und man Prototypen fertigt, die dem Modell perfekt ähneln – und dies in Materialien die dem „richtigen Material“ sehr nahekommen. Deshalb eignet sie sich perfekt für Vorserien oder die Fertigung von kleinen Mengen. Die hergestellten Prototypen sind absolut identisch und von sehr guter Qualität. Es gibt auch eine große Auswahl an Härten und Materialien sowie die Möglichkeit, die Masse einzufärben oder zu lackieren oder sogar das Umspritzen von Einlegeteilen hinzuzufügen. Diese Methode ist aufgrund der Elastizität der Silikonform auch dann besonders gut geeignet, wenn die Geometrie des Teils schwierig in einer Gussform abzubilen ist ist und ist zudem kostengünstiger als Stahlformguss.
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