Sowohl beim Prototypenbau als auch bei der industriellen Fertigung ist das Formpressen ein kostengünstiges Verfahren zur Herstellung bestimmter Arten von Teilen. Es eignet sich besonders für das Gießen von Prototypen für Bauteile aus Shore, Silikon, Gummi oder auch thermoplastischen Materialien. Sehen wir uns an, was diese Technik ausmacht und welche Vorteile sie bietet.

Was ist Formpressen?

Formpressen ist eine Technik zur Herstellung von Teilen aus verschiedenen verformbaren Materialien, die in vielen Branchen üblich ist und sowohl in industriellem als auch in handwerklichem Rahmen angewendet wird. Wie der Name schon sagt, wird bei diesem Formverfahren eine Masse in eine Form gepresst, bis sie die gewünschte Form hat.

Genauer gesagt, unter dem Druck von zwei Formhälften, die mechanisch zusammengepresst werden, und so zu einer Form werden, wird die Masse in der Mitte eingeschlossen und verformt, bis sie sich präzise und vollständig an die Formwände anpasst. Wenn das Pressen und Formen abgeschlossen ist, kann das geformte Teil aus der Form genommen, entgratet und gereinigt werden, um eventuell überschüssiges Material zu entfernen.

Ein Formpressvorgang kann kalt durchgeführt werden – oder warm als Thermoformung. Durch Vorerhitzung, Brennen oder Vulkanisation der Füllung in mehr oder weniger heißen Formen wird die Verformung des gewählten Materials (insbesondere thermoplastischer und duroplastischer Kunststoffe) vor der Aushärtung durch Abkühlung erleichtert. In selteneren Fällen ermöglichen bestimmte Spezialpressen auch das Nassformpressen von flüssigen Materialien, Harzen oder Flüssigkeiten.

Wie unterscheidet sich diese Technik vom Kunststoffspritzguss?

Beim Kunststoffspritzguss, wird das Material in eine bereits geschlossene Form gespritzt. Beim Formpressen schließen sich die beiden Formhälften über und um die Füllung. Das Kunststoffspritzgießen und das Formpressen werden nicht für die gleichen Anforderungen im Prototypenbau oder in der Produktion verwendet. Ersteres eignet sich für Prototypen oder Produktionsmodelle von kleinen, komplexen Teilen.

Für welche Zwecke ist das Formpressen geeignet?

Das Anwendungsgebiet des Formpressens ist sehr umfangreich. Mit diesem Verfahren kann man ein Silikonteil, eine Gummidichtung, ein Kunststoffgehäuse, ein großes Automobil- oder Flugzeugteil, ein Teil für medizinische Geräte usw. herstellen. Am häufigsten wird das Verfahren für Prototypen, Vorserien oder die Herstellung von Teilen in kleinen oder mittleren Stückzahlen verwendet, weniger für große Stückzahlen, da die Zykluszeit (die Zeit, in der jedes Teil geformt wird) lang sein kann (mehrere Minuten).

Aufgrund seiner Besonderheiten wird das Formpressen häufig zum Formen von weichen oder harten, festen und widerstandsfähigen Teilen, mit relativ einfacher Form und mittlerer bis großer Größe verwendet. Insbesondere ist dieses Verfahren eine effiziente und kostengünstige Lösung, wenn fortschrittlichere Fertigungstechnologien wie der 3D-Druck für die Art des zu konstruierenden Teils nicht geeignet sind. Im Gegensatz dazu wird eine andere Technik wie Vakuumgießen oder Kunststoffspritzguss gewählt, wenn komplexe Teile geformt oder entworfen werden sollen, die sehr spezielle Formen mit hohem Detailgrad und Hinterschneidungen aufweisen.

Welche Vorteile bietet das Formpressen ?

In der Kunststofftechnik ist das Formpressen ein kostengünstiges Verfahren, da die benötigten Materialien, Werkzeuge und Formen wesentlich günstiger sind als bei anderen Form- oder Fertigungstechniken. Diese Methode ist daher sehr gut geeignet für die schnelle Herstellung von Prototypen und kostengünstig für die Produktion von kleinen und mittleren Stückzahlen. Außerdem kann eine gut konstruierte Pressform eine lange Lebensdauer haben, und die druckgegossenen Teile erweisen sich als sehr stabil.

Welche Materialien eignen sich für das Formpressen?

Je nach herzustellendem Teil müssen die Art und die Menge des Materials der Formmasse sehr präzise ausgewählt werden. Dabei ist es wichtig, die mechanischen, physikalischen und chemischen Eigenschaften des ausgewählten Materials zu berücksichtigen, wie z. B. Plastizität, Flexibilität, Elastizität, Dichtigkeit, Shore-Härte und Druckverformungsrest (DVR).

Kunststoffe, Polymere, Elastomere, Epoxid, EDPM, Polyethylen, Silikon und Gummi oder Nitril gehören beim Formpressen zu den häufig verwendeten Füllstoffen. Darüber hinaus gibt es einige Spezialmaterialien wie antistatischen Gummi, flammhemmenden Gummi, leitfähigen Gummi etc. Durch ihre Fähigkeit zur Thermoformung, Polymerisation oder Thermohärtung ermöglichen diese Materialien eine optimale Verformung und Formung des Füllstoffs durch die kombinierte Wirkung von Druck und Wärme, bevor sie beim Abkühlen nach der Entformung die gewünschte exakte Form beibehalten.

In diesem Zusammenhang ist zu beachten, dass thermoplastische Kunststoffe mehrmals heiß verformt und wieder verformt werden können, während duroplastische Kunststoffe nur einmal heiß formgepresst werden können (endgültige Form nach dem Abkühlen).

Das Formpressen von flexiblen Teilen aus Silikon, Gummi und „Shore“-Materialien

Dieses Verfahren ist besonders für die schnelle Herstellung von Prototypen oder die Kleinserienproduktion von Teilen aus weichem und widerstandsfähigem Material geeignet, insbesondere von Zwischen- oder Zusatzteilen zur Dämpfung, zum Schutz oder zur Abdichtung wie Dichtungen, Etuis usw. Diese sehr flexible Technik ermöglicht insbesondere, verschiedene Materialien, Formeln, Mischungen und Zusammensetzungen zu testen, um ein Pilotstück zu erhalten, das genau die von Ihnen gewünschten Eigenschaften aufweist und dessen Qualität der endgültigen Version, die in Produktion geht, sehr ähnlich oder sogar identisch ist.

Wie erstellt man eine Pressform?

Die Wahl des Materials für die Form ist von entscheidender Bedeutung. Die Festigkeit und die Hitzebeständigkeit müssen ausreichend sein, um dem Druck standzuhalten, der bei Hitze (wie auch bei Kälte) ausgeübt wird, und das Füllmaterial so zu verformen, dass das gewünschte Teil erzielt wird. Abhängig vom Prototyp oder dem geplanten Gussteil wird eine Pressform in der Regel aus Stahl in CNC-Bearbeitung hergestellt.

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