Unter Formpressen (auch Pressen) versteht man ein der Herstellung von Halbzeugen und Formteilen aus Kunststoff dienendes, diskontinuierliches Verfahren. Man setzt es vorwiegend für die Verarbeitung von Duroplasten ein. Auf zumeist hydraulisch betriebenen Maschinen findet die Formgebung entweder in Stahlwerkzeugen oder zwischen Pressblechen statt.
Formpressen lässt sich zur Herstellung flacher oder leicht gewölbter Bauteilen einsetzen. Man nutzt dieses Verfahren vor allem in der Automobilindustrie. Dort werden mit seiner Hilfe vornehmlich große Bauteile mit zweidimensionalen oder auch einfachen dreidimensionalen Geometrien hergestellt. Beispiele hierfür sind zum Beispiel Spoiler, Stoßfänger oder Heckklappen. Es kann mit dem Verfahren sowohl die Verarbeitung von duroplastischem als auch thermoplastischem Kunststoff erfolgen.
Ablauf beim Formpressen – 6 Schritte
Funktionsweise Formpressen
Man bringt zu Beginn des Prozesses die Formmasse in kaltem oder vorgewärmtem Zustand entweder in Pulver- oder Granulatform in die Kavität ein. Mittels erhöhter Temperatur wird die Pressmasse verflüssigt. Das Werkzeug wird anschließend mithilfe eines Druckkolbens geschlossen. Dadurch wird die Formmasse in die durch die Kavität vorgegebene Form gebracht. Während bei duroplastischen Kunststoffen die Temperatur dazu eingesetzt wird, den Aushärtevorgang zu beeinflussen, dient sie bei thermoplastischen Kunststoffen dem Schmelzen der Formmasse. Nachdem das Werkstück abgekühlt ist, kann es aus dem Werkzeug entnommen werden. Danach kann eine Nach- oder Weiterverarbeitung erfolgen.
Man gliedert den Verfahrensablauf beim Pressen von Kunststoff-Formteilen wie folgt:
- Die Formmasse wird vorgewärmt
- Einfüllen und Dosieren der Formmasse in das Werkzeug
- Verflüssigen der Formmasse und gegebenenfalls Entlüftung zwecks Entgasen sowie Abziehen des Kondensations-Wasserdampfs
- Formen des Formteils = Formpressen
- Aushärten / Ausreagieren
- Entformen des Formteils
- Entgratung des Werkstücks
Ablauf und Funktionsweise beim Formpressen von Duroplasten
Formwerkzeuge für das Pressen von Kunststoffformteilen
Abhängig von der Füllraumausbildung teilt man die beim Pressen eingesetzten Formwerkzeuge in zwei Hauptgruppen:
- Überlaufwerkzeuge und
- Füllraumwerkzeuge
Überlaufwerkzeuge:
In einem Überlaufwerkzeuge setzt das Oberteil des Werkzeuges während des Formvorgangs beim Schließen auf das Werkzeugunterteil bzw. auf dessen Rand auf. Dabei wird die überflüssige Formmasse seitlich aus dem Werkzeug herausgequetscht. Hierbei erreicht man noch nicht den vollen Enddruck. Zudem bildet sich bei diesem Prozess ein nachteiliger Pressgrat und es muss beim Überlaufwerkzeug mit einem Masseüberschuss gearbeitet werden.
Füllraumwerkzeuge
Beim Formpressen mit einem Füllraumwerkzeug taucht der Stempel des Werkzeugs in das Unterteil ein. Er schließt dabei den Füllraum des Werkzeugs ab, wodurch ein Überlaufen der Pressmasse verhindert wird. Beim Verpressen des Kunststoffs im Füllraumwerkzeug steht die Pressmasse unter vollem Druck. Überlaufwerkzeuge können unterschiedlich ausgebildet sein: Als Backenwerkzeuge sowie als Gruppen-, Mehrfach- oder auch Einfachwerkzeuge.