Urethanguss vs. Spritzguss

Viele Gegenstände, denen wir im Alltag begegnen, werden mit traditionellen Herstellungsverfahren hergestellt. Von Hardware und Autoteilen bis hin zu Elektronik, Kunststoffverpackungen und vielem mehr wurde vieles, was uns umgibt, sorgfältig entworfen und hergestellt, um der Funktionalität Priorität einzuräumen.

Zwei der heute gebräuchlichsten Herstellungsverfahren sind Urethanguss und Spritzguss. Beide beinhalten das Hinzufügen von geschmolzenem Kunststoff in Formen, um Teile herzustellen, aber das eine oder andere kann für die Verwendung mit verschiedenen Anwendungen und Produktionsvolumen vorzuziehen sein. Wir werden besprechen, wie beide Prozesse funktionieren, die Unterschiede zwischen den beiden und die Arten von Teilen, die für jeden Prozess am besten geeignet sind.

Urethanguss

Urethanguss ist ein vielseitiger Ansatz für Kunststoffe. Manchmal auch als Vakuumguss bezeichnet, beginnt der Urethanguss mit der Erstellung eines Urmusters, das im Wesentlichen eine 1:1-Nachbildung des endgültigen Teils ist, das 3D-gedruckt oder CNC-bearbeitet werden kann. Das Muster wird dann in eine versiegelte Schachtel gelegt, mit flüssigem Silikon bedeckt und aushärten gelassen. Nach dem Aushärten wird der Silikonblock in zwei Hälften geschnitten, wodurch das Mastermuster freigelegt wird. An diesem Punkt ist die Form gebrauchsfertig.

Um Teile herzustellen, wird Urethan-Gießharz – typischerweise ein Polyurethan-Material, das die physikalischen Eigenschaften der beim Spritzgießen verwendeten Kunststoffe in Produktionsqualität nachahmt – in die Form gegossen und in Öfen ausgehärtet.

Die Vielseitigkeit des Verfahrens zur Herstellung von Silikonformen ermöglicht es Herstellern, Teile mit unterschiedlichen Farben, Texturen, Formen und mechanischen Eigenschaften mit hochdetaillierten Oberflächenbeschaffenheiten herzustellen. In vielen Fällen werden durch Urethanguss Teile hergestellt, die genauso stark – wenn nicht sogar stärker – sind wie Teile, die mit Spritzguss hergestellt wurden, und außerdem eine größere Abrieb- und Chemikalienbeständigkeit aufweisen.

Dies macht den Urethanguss zu einer hervorragenden Fertigungsmethode für die Herstellung von Gummi- und Kunststoffteilen mit Verbindungen, Logos und überlappenden Merkmalen oder Teilen, die eine hohe Flexibilität erfordern. Dazu gehören Anwendungen wie Elektronikabdeckungen, medizinische Geräte, Räder, Robotik und Fördersysteme.

Silikonformen können schnell und kostengünstig erstellt werden; manchmal für nur ein paar hundert Dollar, im Gegensatz zu den teuren Metallformen, die beim Spritzgießen verwendet werden und deren Herstellung Wochen und Tausende von Dollar dauern kann. Silikonformen sind jedoch weniger langlebig als die für Spritzgussteile verwendeten, was bedeutet, dass sie idealer für das Prototyping und kleine oder mittlere Produktionsserien sind.

Spritzguss

Das Spritzgießen unterscheidet sich vom Urethanguss in einigen bemerkenswerten Punkten. Während beide Formen zur Herstellung von Teilen verwenden, bestehen die im Spritzgussverfahren verwendeten in der Regel aus gehärtetem Stahl oder Aluminium. Die Herstellung dieser Formen ist zeitaufwändig und teuer, aber da die Formen sehr langlebig sind, können sie einer wiederholten Verwendung über mehrere Produktionsläufe standhalten. Diese Haltbarkeit bedeutet, dass sich die Formen oft selbst auszahlen, indem sie die Kosten pro Teil über längere Betriebszeiten reduzieren.

Im Gegensatz zum Urethanguss, bei dem die Schwerkraft zum Füllen der Formen verwendet wird, wird beim Spritzgießen eine unter Druck stehende Düse verwendet, um den Hohlraum mit geschmolzenem Kunststoff zu füllen. Die Formen sind so konstruiert, dass die Teile schnell abkühlen und ausgeworfen werden können, sodass Hersteller schnell große Produktionsläufe mit gleichbleibender Teilequalität produzieren können.

Ein weiterer Unterschied zwischen Urethanguss und Spritzguss besteht darin, dass im Spritzguss sowohl Kunststoff- als auch Metallteile hergestellt werden können. Beim Kunststoffspritzguss werden überwiegend Kunststoffe in Produktionsqualität wie Polycarbonat, PVC und ABS verwendet, um identische Artikel wie Wasserflaschen, Autoteile und Behälter in Massenproduktion herzustellen.

Metallspritzguss hingegen ist kostengünstig für die Herstellung mit teuren Metallen wie Wolframkarbid und Titanlegierungen – das Verfahren erzeugt im Allgemeinen weit weniger Abfallmaterial als herkömmliche Metallherstellungsverfahren. Aufgrund der hohen Kosten, die mit der Verwendung von Metall verbunden sind, liegt der wirtschaftliche Vorteil des Metallspritzgusses in der Herstellung kleiner, komplexer Geometrien, die häufig in Schusswaffen-, medizinischen, zahnmedizinischen, Automobil- und Luft- und Raumfahrtteilen zu finden sind.

Auswahl des richtigen Herstellungsverfahrens

Wenn es um Urethanguss im Vergleich zum Spritzguss geht, sind hier die wichtigsten Erkenntnisse, die Sie beachten sollten:

• Gussformen aus Urethan können schnell und kostengünstig hergestellt werden, sind aber weniger haltbar. Urethanguss ist eine bessere Wahl für das Prototyping oder die Herstellung kleiner Produktionsserien von Kunststoff- und Gummiteilen. Die Vielseitigkeit des Verfahrens ermöglicht eine Vielzahl von Teilespezifikationen, Härten und Geometrien, die beim Spritzgießen nicht immer zu finden sind.
• Spritzguss ist mit hohen Vorlaufkosten verbunden. Die Erstellung der Form erfordert Zeit und Ressourcen, um sicherzustellen, dass sie Teile von gleichbleibender Qualität produziert und der Hitze und dem Druck standhält, die mit dem Prozess verbunden sind. Die erhöhte Haltbarkeit der Form bedeutet jedoch, dass sie zur schnellen Herstellung größerer Stückzahlen von Teilen verwendet werden kann, wodurch die Kosten pro Teil drastisch gesenkt werden.

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