Das PVC-Gießverfahren

Wie funktioniert das Gießverfahren?

Beim Gießverfahren wird flüssiges PVC-Plastisol bei Raumtemperatur in eine entsprechend geformte, offene Gießform eingebracht. Im Gegensatz zum Spritzgießen wird das Material dabei nicht unter hohem Druck in einen geschlossenen Formhohlraum eingespritzt. Stattdessen wird das Plastisol in die Form gegossen und durch die anschließende Wärmebehandlung im Ofen zu einem festen, gummielastischen PVC-Kunststoffteil geliert.

Je nach eingesetzter Covytec®-Type wird dabei ein Plastisol mit der entsprechenden Rezeptur verarbeitet. Auf der Übersichtsseite der Covytec®-Typen finden Sie die verfügbaren Materialtypen und können das jeweilige Werkstoffdatenblatt direkt herunterladen.

Beim Erwärmen der gefüllten Gießform gelangt die Wärme über die Formwand und die frei liegende Oberfläche der Gussmasse in das PVC-Plastisol. Die PVC-Partikel nehmen dabei den flüssigen Weichmacher auf und bilden eine zusammenhängende PVC-Struktur.

Mit zunehmender Erwärmung setzt sich dieser Vorgang fort, bis das Plastisol vollständig in der Gießform geliert ist. Die erforderliche Dauer der Wärmebehandlung richtet sich nach der Temperatur der Gießform und insbesondere nach der dicksten Stelle des Gussbauteils.

Nach der Wärmebehandlung und dem anschließenden Abkühlen wird die Gießform zerlegt und das fertige Bauteil entnommen. Je nach Anforderung kann es anschließend weiterbearbeitet werden.

Warum eignet sich das Gießverfahren insbesondere für dickwandige Bauteile?

Das Gießverfahren ermöglicht die Herstellung vergleichsweise großer Wanddicken und auch deutlicher Wanddickenunterschiede innerhalb eines Bauteils. Die Wärme kann dabei sowohl über die Formwand als auch über die freiliegende Oberfläche der Gussmasse in das Material eindringen. Die notwendige Dauer der Wärmebehandlung richtet sich dabei insbesondere nach der dicksten Stelle des Bauteils. Dadurch kann auch bei größeren Wandstärken eine ausreichende Wärmebehandlung des Plastisols erreicht werden. So lassen sich Bauteile mit stark unterschiedlichen Wanddicken in einer einzigen Gießform herstellen.

Welche Geometrien lassen sich im Gießverfahren realisieren?

Das Gießverfahren ermöglicht auch die Herstellung komplexerer Bauteilgeometrien. Die offene Gießform kann an die gewünschte Kontur angepasst werden, sodass sich neben einfachen Formen auch Konturen mit Absätzen, Vertiefungen, Rundungen und unterschiedlichen Querschnitten realisieren lassen.

Die Möglichkeiten der Geometrie werden dabei wesentlich durch die Gestaltung und Zerlegbarkeit der Gießform bestimmt. Auch Hinterschneidungen oder andere komplexe Formelemente können berücksichtigt werden, wenn die Form so aufgebaut werden kann, dass sich das fertige Bauteil anschließend entnehmen lässt.

Wie unterscheidet sich die Gießform von einem Spritzgießwerkzeug?

Da das PVC-Plastisol drucklos in die offene Gießform eingebracht wird, muss die Form keinen hohen Einspritzdruck aufnehmen. Ihr Aufbau kann deshalb im Vergleich zu einem geschlossenen Spritzgießwerkzeug einfacher sein. Wie aufwendig eine Gießform tatsächlich ausgeführt werden muss, hängt jedoch von der Bauteilgeometrie ab. Insbesondere Hinterschneidungen und andere komplexe Formelemente können einen mehrteiligen Formaufbau erforderlich machen, damit sich das fertige Bauteil nach dem Abkühlen entnehmen lässt.

Besondere Merkmale des Gießverfahrens

Da das PVC-Plastisol beim Gießverfahren drucklos in die offene Form eingebracht wird, können sich beim Füllen Luftblasen an der Formwand anlagern. Sie werden durch den drucklosen Füllvorgang nicht zwangsläufig von der Oberfläche gelöst. Besonders bei Hinterschneidungen und schwer zugänglichen Bereichen kann dies die Ausbildung der Oberfläche beeinflussen.
Auch die frei liegende Oberfläche der Gussmasse kann nach der Wärmebehandlung durch aufgestiegene Luftbläschen eine unruhigere Struktur aufweisen. Diese Merkmale sind verfahrensbedingt und für viele technische Anwendungen unproblematisch, insbesondere wenn das Erscheinungsbild keine entscheidende Rolle spielt.
Bei der Werkzeugauslegung und Dosierung des Plastisols muss außerdem die Materialschwindung berücksichtigt werden. Die für das fertige Bauteil erforderliche Materialmenge wird deshalb mit einer entsprechenden Zugabe angesetzt.
Durch eine nachträgliche Bearbeitung lassen sich die beim Gießen erreichbaren Maße und Passungen gezielt an die Anforderungen des Bauteils anpassen. Auch eine Verfeinerung der Oberfläche ist möglich.

PVC-Gießverfahren und Spritzgießverfahren im Vergleich

Beide Fertigungsverfahren ermöglichen die Herstellung individueller Kunststoffbauteile, unterscheiden sich jedoch deutlich in Verfahrensablauf, Werkzeugtechnik und den daraus resultierenden Möglichkeiten.

Merkmal	PVC-Gießverfahren	Spritzgießverfahren
Ausgangsmaterial	Flüssiges PVC-Plastisol	Aufgeschmolzener thermoplastischer Kunststoff
Formfüllung	Druckloses Eingießen in eine offene Gießform	Einspritzen der Kunststoffschmelze unter Druck in ein geschlossenes Werkzeug
Wanddicken	Vergleichsweise große Wanddicken möglich	Möglichst gleichmäßige, spritzgießgerechte Wanddicken vorteilhaft
Wanddickenunterschiede	Auch deutliche Unterschiede innerhalb eines Bauteils möglich	Starke Unterschiede können Füllung, Schwindung und Abkühlung beeinflussen
Werkzeug	Offene Gießform; Aufbau abhängig von der Bauteilgeometrie	Geschlossenes Spritzgießwerkzeug für die Verarbeitung unter Druck
Zykluszeit	Vergleichsweise lang durch Wärmebehandlung und anschließendes Abkühlen	In der Regel deutlich kürzer
Oberfläche	Werkzeugberührte und frei liegende Oberflächen können sich unterscheiden	Oberfläche wird im Wesentlichen durch die Werkzeugoberfläche bestimmt
Maßhaltigkeit	Je nach Anforderung kann eine Nachbearbeitung erforderlich sein	ohe Wiederholgenauigkeit und präzise Formgebung möglich

Welches Verfahren für ein Bauteil geeignet ist, hängt nicht von einem einzelnen Merkmal ab. Entscheidend ist das Zusammenspiel aus Bauteilgeometrie, Wanddicken, Werkstoff, geforderten Eigenschaften, Stückzahl und Werkzeugaufwand.

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