Je nach Material, Geometrie, Anforderungen und Stückzahl kann ein Kunststoffteil auf unterschiedliche Weise gefertigt werden. Entscheidend ist deshalb nicht allein, welches Verfahren technisch möglich ist, sondern welches für die jeweilige Aufgabe die sinnvollste Lösung bietet.
HAMCO verfügt über verschiedene Fertigungsverfahren zur Herstellung technischer Kunststoffteile sowie über Verfahren zur Beschichtung geeigneter Bauteile. Gemeinsam mit seinen Kunden wird das geeignete Verfahren anhand der technischen Anforderungen, der gewünschten Eigenschaften, der Bauteilgeometrie und der erforderlichen Stückzahl ausgewählt. Dabei werden technische Machbarkeit und Wirtschaftlichkeit gleichermaßen berücksichtigt.
Auf den folgenden Seiten erfahren Sie, wie die einzelnen Herstell- und Fertigungsverfahren funktionieren, welche Besonderheiten sie aufweisen und welche Möglichkeiten sie für die Fertigung technischer Kunststoffteile bieten.
Weich-PVC eignet sich besonders für die Verarbeitung mittels Extrusion, Spritzgießen, Tauchen, Beschichten, Tiefziehen, dem thermischen Fügen und dem lösemittelhaltigen Kleben. Aufgrund seiner Weichheit und der Temperaturempfindlichkeit erfordert der Werkstoff PVC spezielle Fertigungsprozessparameter, die ein thermisches Zersetzen des Materials verhindern.
Unsere Verfahren im Detail:
Spritzgießen: Weich-PVC wird im Zylinder einer Spritzgießmaschine aufgeschmolzen (ca. 160–200 °C) und in formgebende Werkzeuge eingespritzt, um präzise und komplexe Formteile (z. B. Dichtungen oder Stopfen) herzustellen. Erfahren Sie mehr über das PVC-Spritzgießverfahren
Tauchen & Beschichten: Metalle oder andere Trägermaterialien, die für ein Aufheizen im Ofen geeignet sind, werden in flüssiges Weich-PVC (Plastisol) getaucht, um strapazierfähige und stoßdämpfende Überzüge oder flexible Tauchteile zu erzeugen. Erfahren Sie mehr über das Tauchverfahren und die PVC-Beschichtung
Fügen & Kleben: PVC-Teile lassen sich thermisch (z. B. Heißluftschweißen) oder chemisch (Kleben) verbinden. Dabei kommen spezielle, weichmacherechte Klebstoffe zum Einsatz.
Der wesentliche Unterschied liegt in der Art und Präzision der Formgebung: Beim Spritzgießen wird geschmolzener, heißer Kunststoff unter hohem Druck in eine geschlossene, gekühlte Hohlform gepresst und nach dem Abkühlen als fertiges Formteil mit sehr guter Abbildegenauigkeit der Innen- und Außenkontur entformt. Beim Tauchverfahren wird ein zuvor erhitztes Bauteil oder erhitzter Tauchkern in ein unbeheiztes Bad flüssigen PVC Kunststoffs (Plastisol) getaucht und verweilt im Tauchbecken, bis sich ohne Einwirkung von Druck, an der mit Flüssigkeit benetzten und sich langsam abkühlenden Metalloberfläche ausreichend Material angelagert hat. Die Innenkontur zeigt eine gute Abbildegenauigkeit, während die Außenkontur eher verrundet und weniger präzise ausfällt.
Beim PVC-Tauch- und Beschichtungsverfahren bezeichnet Gelieren bzw. der Geliervorgang den Übergang des flüssigen PVC-Plastisols in einen festen, gummiartigen Zustand durch Einwirkung von Temperaturen ab 80°C.
Im kalten Zustand liegen feinste PVC-Partikel, Weichmacher und weitere Rezepturbestandteile gleichmäßig und lose verteilt im flüssig-pastösen PVC-Plastisol vor. Wird nun ein starkt aufgeheiztes Werkstück in die Paste getaucht, werden die PVC-Partikel durch den Kontakt zur heißen Oberfläche angeregt, Weichmacher in sich aufzunehmen, aufzuquellen und an der heißen Oberfläche anzuhaften. Sehr schnell bildet sich so eine gelartige Schicht an der Oberfläche des sich langsam abkühlenden Metallteils aus. Die physikalischen und mechanischen Eigenschaften der PVC-Type werden nach einer abschließenden Wärmebehandlung oberhalb 150°C im Ofen erzielt.
Die Aufgabenstellung ist der wesentliche Unterschied im Vergleich der beiden Herstellverfahren. Während bei der Beschichtung ein zuvor erhitztes Bauteil eine Funktionsschicht (z.B. Korrosionsschutz, elektrisch isolierende Ummantelung) durch das Eintauchen in ein Plastisol-Tauchbad erhält (Dip Coating) und auf dem Bauteil verbleibt, ist es das Ziel beim Tauchverfahren eines zuvor erhitzten Formkörpers (Dip Moulding), nach dem Gelieren ein Funktionsteil (Abdeckkappe, Lackier- oder Stoßschutz) vom Tauchkern abziehen und für beliebige Bauteile verwenden zu können.
Bei der PVC-Beschichtung von metallischen Bauteilen wird darauf geachtet, dass diese möglichst frei von fett- und ölhaltigen Verschmutzungen sind. Bauteile werden in einem Ofen erhitzt und anschließend in das mit Plastisol gefüllte Tauchbecken eingebracht. Durch die Einwirkung von Wärmeenergie geliert und verschmilzt das PVC zu einer geschlossenen, fest haftenden Kunststoffschicht, die das Bauteil nach der abschließenden Wärmebehandlung vor Korrosion und mechanischer Beanspruchung schützt.
Weiterreichende Informationen für Einkäufer, Techniker, Konstrukteure und Entwickler halten wir auf der Produktseite der Beschichtung und Gummierung mit PVC bereit.
Beschichtet werden können vor allem Metalle (Stahl, Baustahl, Edelstahl, Aluminium, Kupfer, Messing), außerdem Glas und Keramik sowie einige temperaturbeständige Kunststoffe. In der industriellen Praxis werden jedoch überwiegend Metallteile im PVC-Tauchverfahren beschichtet, weil sie die erforderlichen Prozesstemperaturen aushalten und die für den Geliervorgang erforderliche Wärmeenergie speichern können.
Die Eignung verzinkter oder pulverbeschichteter Metallteile zur Beschichtung mit PVC muss in der Praxis getestet werden, da auch die Qualität der Vorbehandlung für das qualitative Ergebnis der Beschichtung entscheidend ist. Da eine Pulverbeschichtung wie ein Haftvermittler zwischen Metall und PVC-Schicht wirkt, sollten die Prozessparameter für die PVC-Beschichtung an unbeschichteten Rohteilen ermittelt werden. Sichtbare Verfärbungen an nicht beschichteten Bereichen verzinkter Teile als auch eine mögliche Blasenbildung qualitativ minderwertig pulverbeschichteter Metallteile sind nicht vollständig auszuschließen.
Einige hochtemperaturbeständige Kunststoffe wie PEEK, PET können unter bestimmten Voraussetzungen beschichtet werden. Selbst wenn die Erweichungstemperatur oberhalb 200 °C liegt muss die Wanddicke im beschichtenden Bereich der Kunststoffteile ausreichend groß dimensioniert sein, um die für das Gelieren der PVC-Partikel an der Formteilwand notwendige Wärmeenergie speichern und langsam abgeben zu können.
Ja, eine zweite PVC-Schicht anderer Farbe kann im Tauchverfahren aufgebracht werden. Dieses Verfahren wird eingesetzt, wenn mehrfarbige Schichten, dekorative Effekte oder zusätzliche Funktionsschichten unterschiedlicher Härte gewünscht sind.
Zuerst wird ein Bauteil oder ein geformter Tauchkern in das PVC-Plastisol mit der ersten Farbe getaucht und die erste Schicht mit der gewünschten Schichtstärke geliert. Je nach Prozess wird das abgekühlte Bauteil oder der Tauchkern erneut auf ein jetzt niedrigeres Temperaturniveau erhitzt oder während des laufenden Prozesses auf einer definierten Temperatur gehalten. Es folgt der zweite Tauchvorgang im Plastisol mit anderer Farbe. Die zweite Schicht geliert auf Oberfläche der vorhandenen ersten PVC-Schicht. Bei der abschließenden Wärmebehandlung werden beide Schichten thermisch miteinander verbunden.
Ein vollständiges Übertauchen mit einer zweiten Farbe führt normalerweise dazu, dass die erste Farbe verdeckt wird. Zweifarbige Designs entstehen daher häufig durch ein partielles Eintauchen oder Abdecken (Maskieren) bestimmter Funktionsbereiche. Als Anwendungsbeispiele können Werkzeuggriffe mit farbiger Griffzone oder auch mechanisch beanspruchte Schutzkappen dienen, die einen Verschleiß rechtzeitig erkennen lassen.
Ja, Weich-PVC kann geschweißt werden. Es gehört zu den thermoplastischen Kunststoffen und wird beim Erwärmen weich bzw. schmelzfähig, sodass sich zwei Teile stoffschlüssig verbinden lassen. Am häufigsten werden die Fügeflächen mit einem heißen Keil erhitzt und anschließend unter Druck zusammengepresst. Doch Vorsicht: Eine Überhitzung der Fügestellen kann zur thermischen Zersetzung von PVC führen. Bei der Zersetzung wird unter anderem Chlorwasserstoff (HCl) freigesetzt, weshalb eine gute Absaugung erforderlich ist. Da beim Schweißen entstandene wulstartige Fügestelle mechanisch nachgearbeitet werden muss, empfehlen wir die Teile miteinander zu verkleben.
Weich-PVC lässt sich grundsätzlich gut kleben, allerdings ist die Klebstoffauswahl wichtiger als bei Hart-PVC, da die enthaltenen Weichmacher die Klebeverbindung negativ beeinflussen können. Meist werden zwei Weich-PVC-Teile mit lösungsmittelhaltigen PVC-Klebstoffen verklebt. Entscheidend ist, dass der Klebstoff für weichmacherhaltiges PVC geeignet ist, damit die Verbindung nach dem Abdunsten des Lösemittels an der Fügestelle dauerhaft flexibel und fest bleibt. Im Gegensatz zum Schweißen von Weich-PVC-Teilen) entsteht beim Verkleben nur eine sehr geringe wulstartige Verdickung an der Fügestelle.
Ja, sowohl Weich-PVC-Tauchteile als auch PVC-beschichtete Bauteile können grundsätzlich im Tampondruckverfahren bedruckt werden. Das 1- bzw. 2-Komponenten-Farbsystem ist hervorragend auf die Oberflächenbeschaffenheit der glänzend-glatten Standard- und als auch auf die matte Perlstrukturoptik der beiden Weich-PVC- Sondertypen und den darin enthaltenen Weichmachern abgestimmt. Eine Vorbehandlung (z. B. Reinigung, Beflammung, Corona- oder Plasma-Behandlung) ist bei unseren PVC-Produkten nicht notwendig.
Ja, bei Tauchteilen aus Weich-PVC können Hinterschneidungen häufig realisiert werden, und zwar deutlich einfacher als bei vielen Spritzgussteilen. Leichte bis mittlere Hinterschneidungen bzw. sogenannte Zwangsentformungen mit dünnen Wandungen sind bei Weich-PVC-Tauchteilen oft problemlos möglich, da das Material ausreichend flexibel und elastisch ist. Beim Abziehen vom Tauchkern kann das mit einer Rastnute, einem umlaufenden Wulst versehene Tauchteil kurzzeitig verformt (aufgedehnt) werden und kehrt anschließend wieder in seine ursprüngliche Form zurück.
Bei ausgeprägten Hinterschneidungen wie die eines Faltenbalgs, müssen wir die Geometrie anhand von Materialhärte, Wandstärke und Tauchkernkonstruktion bewertet werden.
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