Die Grundlagen des Strukturschaumformens

Strukturschaumguss, wie  Gasunterstützung , ist ein weiterer Herstellungsprozess in der  Kunststoffspritzguss  Familie. Der Prozess erzeugt ein einzelnes großes und komplexes Teil, für dessen Fertigstellung normalerweise viele Komponenten erforderlich sind. In diesem Artikel besprechen wir, was Sie über Strukturschaumstoff wissen müssen und wie er Ihrem Teilemontageprozess zugute kommen kann.

Was ist Formschaum?

Das Strukturschäumen ist ein alternatives Formverfahren für Teile, die Geometrien und Fließlängen außerhalb der Parameter für das herkömmliche Kunststoffspritzgießen erfordern. Das Verfahren ähnelt dem Spritzgießen, außer dass während des Formprozesses ein chemisches Treibmittel verwendet wird. Das chemische Mittel verbindet sich mit dem in die Formpresse eingeführten Harz und verursacht eine chemische Reaktion. Durch die chemische Reaktion bilden sich im Inneren des nun geschmolzenen Harzes Gasbläschen. Wenn sich die Gasblasen ausdehnen, bilden sie eine Zellmatrix oder einen „Schaum“, der den Werkzeughohlraum ausfüllt und das Teil erzeugt.

Vorteile von Strukturschaum

Es gibt mehrere Vorteile, die sich aus der Herstellung von Teilen unter Verwendung von Strukturschaumguss ergeben. Die Gasblasen im Kunststoffteil tragen dazu bei, Formwände und Hohlräume effektiver auszufüllen als herkömmliches Formen. Außerdem nimmt der Formdruck aufgrund des Vorhandenseins von expandierendem Gas ab. Die Gasausdehnung senkt den Druck auf etwa 1 Tonne pro Quadratzoll der Teilfläche, verglichen mit 4 Tonnen beim herkömmlichen Formen. Niedrigerer Druck bedeutet, dass die Teile mit kleineren Spritzgussmaschinen geformt werden, was die Kosten senkt.

Strukturschaum eignet sich aufgrund der geringeren Drücke besser für dickwandigere Teile. Der Formprozess kann Produktdesignern helfen, Rippen-zu-Wand-Verhältnisse von über 100 % für dicke Teile zu erreichen. Das im Kunststoff vorhandene Gas verringert das Kunststoffgewicht und senkt die Harzkosten.

Einer der wichtigsten Vorteile ist, dass Strukturschaum es ermöglicht, mehrere Komponenten zu einem einzigen formbaren Teil zu kombinieren. Weniger Herstellungsprozesse, die zur Herstellung eines Teils erforderlich sind, können höhere Werkzeugkosten leicht ausgleichen.

Gestaltungsüberlegungen für Strukturschaumformen

Das Entwerfen von Teilen für die Fertigung mit Strukturschaum erfordert im Vergleich zum herkömmlichen Kunststoffspritzguss einige weitere Überlegungen. Ingenieure müssen die Konstruktionskriterien früh im Prozess berücksichtigen, anstatt die Formtechniken zu wechseln. Die Teilwände müssen dicker als ¼ Zoll sein, da dünne Wände die notwendige chemische Reaktion verhindern. Die vergrößerte Teilegröße erhöht die Kosten, aber das geringere Schaumgewicht gleicht dies aus.

Die fertigen Oberflächen eines Strukturschaumteils sind aufgrund der Schaumtextur von Natur aus rau. Aufgrund der rauen Ästhetik sollten sich unfertige Strukturschaumoberflächen möglichst auf das Innere eines Bauteils beschränken. Um einen ästhetisch ansprechenderen Teil zu schaffen, muss die Oberfläche geschliffen und gestrichen werden. Die zusätzlichen Endbearbeitungsprozesse erhöhen die Kosten und die Fertigstellungszeit.

So veredeln Sie Strukturschaumteile

Oberflächen für Strukturschaum umfassen Schleifen und einen mehrstufigen Lackierprozess. Durch das Schleifen wird die Rauheit des Teils verringert und ein glatteres Finish erzielt. Dies ist jedoch immer noch nicht mit einem herkömmlichen Formteil-Finish vergleichbar. Ein mehrstufiger Lackierprozess mit Grundierung, Endbearbeitung und Spritzbeschichtung wird empfohlen, um die bestmögliche Ästhetik für ein Formteil aus Strukturschaumstoff zu erzielen.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das Strukturschaumformen das Teilegewicht reduziert, die Anforderungen an die Presskraft senkt und Teile herstellt, die sehr groß, dick oder schwer zu füllen sind. Strukturschaum ist nur eine Methode des Kunststoffspritzgusses, in deren Entwicklung Synectic über umfangreiche Erfahrung verfügt. Wenn Sie sich nicht sicher sind, ob Strukturschaumguss das richtige Verfahren für Ihr Projekt ist, oder wenn Sie eine fachmännische Fertigungsberatung wünschen, kontaktieren Sie uns und wir helfen Ihnen gerne weiter.