Beim Tauchverfahren entstehen flexible Kunststoffteile, indem ein entsprechend geformter und zuvor erhitzter Tauchkern in flüssiges PVC-Plastisol eingetaucht wird. Anders als beim Spritzgießen wird das Bauteil dabei nicht durch das Einspritzen einer Kunststoffschmelze in ein geschlossenes Werkzeug geformt. Die Wand des Tauchteils entsteht vielmehr dadurch, dass sich an der erhitzten Oberfläche des Tauchkerns eine Schicht des Plastisols ausbildet.
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.
Der Tauchkern übernimmt dabei die Formgebung des späteren Tauchteils. Seine Geometrie entspricht der Innenkontur des fertigen Bauteils. Vor dem Eintauchen wird das Tauchwerkzeug, das je nach Ausführung aus mehreren Tauchkernen besteht, in einem Ofen auf eine definierte Temperatur erhitzt. Anschließend werden die Tauchkerne in das flüssige Plastisol eingetaucht.
Nach dem Herausziehen des Tauchkerns befindet sich zunächst noch zähflüssiges Plastisol auf der Oberfläche. Überschüssiges Material läuft dabei vom Tauchkern ab. Die auf dem Tauchkern verbleibende Materialmenge ist maßgeblich für die spätere Wanddicke des Tauchteils.
Bereits während des Kontakts mit dem heißen Tauchkern nehmen die im Plastisol enthaltenen PVC-Partikel den flüssigen Weichmacher auf. Dabei bildet sich eine zähflüssige Masse, die an der Werkzeugoberfläche anhaftet und noch nicht die endgültigen Eigenschaften des fertigen Weich-PVC aufweist.
Nach dem Austauchen wird das Tauchwerkzeug erneut in den Ofen eingebracht. Die weitere Erwärmung bei nun etwas geringeren Temperaturen setzt den bereits im Plastisolbad begonnenen Geliervorgang fort. Dabei dampfen noch flüssige Bestandteile aus dem Material aus, und die für Weich-PVC typischen gummielastischen Eigenschaften stellen sich ein. Gleichzeitig findet eine weitere Schwindung des Materials statt.
Nach dieser abschließenden Wärmebehandlung wird das fertige Tauchteil vom Tauchkern entformt. Der Tauchkern steht damit wieder für den nächsten Fertigungszyklus zur Verfügung.
Das Verfahren lässt sich vereinfacht als Zusammenspiel von Form, Wärme und Material verstehen:
Der Tauchkern bestimmt die Geometrie und liefert die Wärme für den Aufbau und die beginnende Gelierung der PVC-Schicht. Geometrie und Temperatur des Tauchkerns, die Eigenschaften des Plastisols und die Dauer des Eintauchens beeinflussen dabei Wanddicke, Materialverteilung und Oberflächenbild.
Eine Besonderheit des Tauchverfahrens ist, dass die Wanddicke über das gesamte Tauchteil hinweg in der Regel nicht vollkommen gleichmäßig ist. Je nach Geometrie kann sich die Materialstärke innerhalb des Bauteils unterscheiden.
Bei einer typischen getauchten Rundkappe ist die Wand am geschlossenen Ende stärker als am offenen Ende. Der Bereich, der beim Eintauchen zuerst mit dem Plastisol in Kontakt kommt, weist dabei die größte Wanddicke auf.
Die Wanddicke eines Tauchteils wird wesentlich durch die Wärmeübertragung vom Tauchkern auf das Plastisol bestimmt. Mit zunehmender Dicke der anhaftenden Materialschicht nimmt deren wärmeisolierende Wirkung zu. Dadurch erreicht weniger Wärme die äußeren Bereiche des Plastisols und der weitere Schichtaufbau verlangsamt sich.
Auch die Temperatur des Tauchkerns verändert sich während des Tauchvorgangs. Mit zunehmender Wärmeabgabe an das Plastisol steht für den weiteren Materialaufbau weniger Wärme zur Verfügung.
Neben diesen thermischen Einflüssen beeinflussen auch die Viskosität des Plastisols, die Verweildauer des Tauchkerns im Plastisol und die Geometrie des Tauchkerns die entstehende Wanddicke. Nach dem Austauchen kann zudem noch nicht vollständig geliertes Material abfließen und sich dadurch innerhalb der Geometrie verlagern.
Die tatsächlich entstehende Wanddicke ist somit das Ergebnis des Zusammenspiels verschiedener Einflussgrößen und lässt sich nicht unabhängig von der jeweiligen Bauteilgeometrie betrachten.
Mehr dazu:
Welche Mindest- und Maximalwanddicken möglich sind, wie die Wanddicke gemessen wird und welche physikalischen Grenzen das Verfahren setzt, haben wir in den FAQ zu Wanddicke und Geometrie von Tauchteilen ausführlich erläutert.
Der Tauchkern gibt dem Tauchteil seine innere Geometrie und liefert gleichzeitig die Wärme, die für den Aufbau und die beginnende Gelierung der PVC-Schicht erforderlich ist. Seine Oberfläche bildet dabei die Innenkontur des fertigen Bauteils.
Die Gestaltung des Tauchkerns richtet sich nach der gewünschten Bauteilgeometrie. Unterschiedliche Durchmesser, Längen, Radien und Absätze lassen sich damit realisieren. Gleichzeitig müssen die Besonderheiten des Tauchverfahrens berücksichtigt werden, insbesondere die Materialverteilung und die spätere Entformung.
Auch die Oberfläche des Tauchkerns kann sich auf die Innenkontur des fertigen Tauchteils übertragen.
Wie jedes Fertigungsverfahren hat auch das Tauchverfahren technische Grenzen. Sie ergeben sich insbesondere aus dem kontinuierlichen Aufbau des Materials, dem Abfließen des überschüssigen Plastisols und der anschließenden Entformung.
Eine vollkommen gleichmäßige Wanddicke über die gesamte Bauteilgeometrie lässt sich in der Regel nicht erreichen. Die Wandstärke kann sich abhängig von der Geometrie innerhalb des Bauteils unterscheiden. An Kanten, Spitzen, Radien, Ecken oder Absätzen kann sich das Material zudem anders verteilen als auf geraden Flächen.
Auch nach dem Austauchen ist die Materialschicht noch nicht vollständig geliert. Überschüssiges Plastisol kann abfließen oder sich innerhalb der Geometrie verlagern. Dabei können beispielsweise Materialanhäufungen, Tropfnasen oder Verlaufsspuren entstehen. Ob diese Erscheinungen relevant sind, hängt von den Anforderungen an Funktion und Optik des jeweiligen Bauteils ab.
Eine weitere Grenze ergibt sich aus der Entformung. Das fertige Tauchteil muss sich vom Tauchkern lösen lassen. Deshalb können bestimmte Geometrien, insbesondere Hinterschneidungen, die Fertigung erschweren oder zusätzliche konstruktive Lösungen erfordern.
Diese Besonderheiten sind Bestandteil des Tauchverfahrens und müssen bei der Auslegung eines Tauchteils von Anfang an berücksichtigt werden.
Weitere Informationen zu Wanddicke, Materialverteilung, Oberflächenerscheinungen und Entformung finden Sie in unseren FAQ zum Tauchverfahren.
Das Tauchverfahren bietet neben der Formgebung auch Spielraum bei den Eigenschaften und der Gestaltung der fertigen Tauchteile.
Durch unterschiedliche Weich-PVC-Rezepturen lassen sich verschiedene Härten und damit unterschiedliche Grade an Flexibilität und Formstabilität realisieren. Je nach Anwendung können außerdem Eigenschaften wie Griffigkeit, Dämpfung, Abriebfestigkeit oder elektrische Isolation im Vordergrund stehen.
Auch bei der Farbgestaltung bieten Tauchteile vielfältige Möglichkeiten. Innerhalb der verfügbaren Standardfarben kann die gewünschte Farbe frei gewählt werden. Je nach Anwendung können dabei beispielsweise farbliche Kennzeichnungen oder Anforderungen aus dem Arbeitsschutz berücksichtigt werden. Darüber hinaus sind auch Sonderfarben möglich.
Tauchteile mit ausreichend großen und gut zugänglichen Druckflächen können zudem bedruckt werden, beispielsweise mit Logos, Kennzeichnungen oder anderen Informationen. Die konkrete Bedruckbarkeit hängt dabei von der Form und Größe der vorgesehenen Druckfläche ab.
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Ob das Tauchverfahren für ein kundenindividuelles Bauteil die richtige Lösung ist, hängt von der konkreten Anwendung und den technischen Anforderungen ab. Geometrie, Funktion, Materialeigenschaften, Beanspruchung und Stückzahl müssen dabei gemeinsam betrachtet werden.
HAMCO unterstützt bei der Auswahl und Auslegung der passenden Lösung – vom vorhandenen Standard-Tauchteil bis zur individuellen Fertigung nach Zeichnung, Muster oder technischen Vorgaben.
Entscheidend ist dabei nicht das Verfahren allein, sondern das Zusammenspiel aus Anforderung, Bauteil und Fertigung.
Welche Standard-Tauchteile HAMCO anbietet und welche individuellen Tauchteile nach Zeichnung, Muster oder technischen Anforderungen gefertigt werden können, erfahren Sie auf unserer Produktseite Tauchteile.
Jetzt wissen Sie, wie das PVC-Tauchverfahren funktioniert. Die entscheidende Frage für Ihr Bauteil lautet jedoch: Ist die Herstellung als Tauchteil auch die richtige Lösung für Ihre Anwendung?
Welche Standardausführungen HAMCO anbietet und welche individuellen Tauchteile nach Zeichnung, Muster oder technischen Anforderungen realisiert werden können, erfahren Sie auf unserer Leistungsseite Tauchteile.
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