Kunststoffspritzguß

Kunststoff-Spritzguss ist eines der wichtigsten Fertigungsverfahren für die wirtschaftliche Herstellung von Kunststoffbauteilen in mittleren und großen Stückzahlen. Das Verfahren eignet sich insbesondere für Bauteile, die in gleichbleibender Qualität und mit hoher Wiederholgenauigkeit gefertigt werden sollen.

Beim Kunststoff-Spritzguss wird Kunststoffgranulat zunächst erhitzt und aufgeschmolzen. Die flüssige Kunststoffmasse wird anschließend unter hohem Druck in ein Spritzgusswerkzeug eingespritzt. Dort nimmt der Kunststoff die Form der Werkzeugkavität an, kühlt ab und wird anschließend als fertiges Bauteil entformt.

Ein großer Vorteil des Spritzgussverfahrens ist die Möglichkeit, auch komplexe Geometrien, Hinterschnitte, Rippen, Befestigungselemente und unterschiedliche Wandstärken in einem Bauteil zu realisieren. Nach der Herstellung des Werkzeugs können die Teile in hohen Stückzahlen mit gleichbleibender Qualität und kurzen Zykluszeiten produziert werden.

Welche Kunststoffe eingesetzt werden, hängt von den Anforderungen des Bauteils ab. Je nach Anwendung kommen beispielsweise technische Kunststoffe zum Einsatz, die besondere Eigenschaften hinsichtlich Festigkeit, Temperaturbeständigkeit, Verschleiß, Chemikalienbeständigkeit oder Oberflächenqualität bieten.

Die G&G Beschläge GmbH nutzt Kunststoff-Spritzguss als Ergänzung zum eigenen Schwerpunkt Zinkdruckguss und Möbelbeschläge. Besonders interessant ist das Verfahren, wenn bestimmte Bauteile aufgrund ihrer Funktion, ihres Gewichts, ihrer Geometrie oder ihrer Anforderungen sinnvoll aus Kunststoff gefertigt werden können.

G&G übernimmt dabei die Entwicklung und technische Auslegung der Kunststoffbauteile. Den eigentlichen Werkzeugbau und die Spritzgussfertigung realisieren wir mit spezialisierten und langjährig ausgewählten Partnerunternehmen. Dadurch können wir unseren Kunden auch bei Kunststoffbauteilen eine durchgängige Betreuung von der Idee und Konstruktion über die Werkzeugerstellung bis zur Serienlieferung anbieten.

Beim Kunststoff-Spritzguss wird Kunststoffgranulat in einer Spritzgussmaschine aufgeschmolzen und anschließend unter Druck in ein geschlossenes Spritzgusswerkzeug eingespritzt.

Der Prozess lässt sich vereinfacht in mehrere Schritte unterteilen: Zunächst wird das Kunststoffgranulat der Maschine zugeführt und in der beheizten Plastifiziereinheit aufgeschmolzen. Eine Schnecke fördert die Kunststoffschmelze und baut gleichzeitig den für den Einspritzvorgang benötigten Druck auf.

Anschließend wird die Schmelze mit hohem Druck in die Kavität des geschlossenen Spritzgusswerkzeugs eingespritzt. Die Kavität entspricht der negativen Form des späteren Kunststoffbauteils. Nach dem Einspritzen kühlt der Kunststoff innerhalb des Werkzeugs ab und erstarrt.

Sobald das Bauteil ausreichend abgekühlt ist, öffnet sich das Werkzeug. Auswerfer drücken das fertige Kunststoffteil aus der Kavität. Das Werkzeug schließt anschließend wieder und der nächste Spritzzyklus beginnt. Dadurch können große Stückzahlen automatisiert und mit hoher Wiederholgenauigkeit hergestellt werden.

Bei G&G beginnt der Prozess bereits deutlich vor der eigentlichen Produktion. Unsere Konstruktion entwickelt und optimiert das Bauteil im Hinblick auf Funktion, Geometrie, Material und fertigungsgerechte Auslegung. Gemeinsam mit unserem Werkzeugbaupartner wird anschließend das passende Spritzgusswerkzeug umgesetzt.

Die Herstellung der Werkzeuge sowie die eigentliche Kunststoff-Spritzgussproduktion erfolgen bei unseren spezialisierten Partnern. Die dort gefertigten Bauteile werden nach den vereinbarten Qualitätsanforderungen geprüft. Zusätzlich führt G&G bei der Anlieferung eine Wareneingangskontrolle durch.

Damit verbindet G&G eigene Entwicklungs- und Projektkompetenz mit ausgelagertem spezialisiertem Werkzeugbau und Kunststoff-Spritzgussfertigung. Für unsere Kunden entsteht dadurch eine zentrale Schnittstelle für die Entwicklung und Beschaffung von Kunststoffbauteilen.

Der Kunststoff-Spritzguss eignet sich für eine große Bandbreite an Bauteilen – von kleinen, filigranen Kunststoffkomponenten bis hin zu größeren Funktionsteilen. Besonders wirtschaftlich ist das Verfahren bei Serienfertigung und größeren Stückzahlen, da nach der Herstellung des Spritzgusswerkzeugs kurze Zykluszeiten und eine hohe Wiederholgenauigkeit möglich sind.

Mit dem Spritzgussverfahren lassen sich auch komplexe Geometrien realisieren. Dazu gehören beispielsweise Gehäuse, Abdeckungen, Führungselemente, Halterungen, Abstandshalter, Verbindungselemente, technische Funktionsteile und Kunststoffkomponenten für Möbelbeschläge. Je nach Konstruktion können zudem Rippen, Bohrungen, Clips, Rastverbindungen und andere Funktionselemente direkt in das Bauteil integriert werden.

Für die Möbelindustrie bietet Kunststoff-Spritzguss beispielsweise Möglichkeiten für Komponenten, bei denen geringes Gewicht, hohe Stückzahlen, definierte Funktion oder eine bestimmte Oberfläche gefragt sind. Auch Kombinationen aus Kunststoffteilen und Zinkdruckgussteilen können sinnvoll sein.

Bei G&G Beschläge steht dabei nicht nur die Herstellung eines Kunststoffteils im Mittelpunkt. Unsere Konstruktion und Entwicklung prüfen bereits zu Beginn eines Projekts, ob das gewünschte Bauteil für den Kunststoff-Spritzguss geeignet ist und wie es fertigungsgerecht ausgelegt werden kann. Dabei werden unter anderem Geometrie, Wandstärken, Entformbarkeit, Materialauswahl und die zu erwartenden Stückzahlen berücksichtigt.

Den Werkzeugbau und die Kunststoff-Spritzgussfertigung übernehmen spezialisierte Partnerunternehmen. G&G koordiniert die technische Umsetzung und begleitet das Projekt von der Entwicklung bis zur Serienlieferung. Die Qualität wird sowohl beim Spritzguss-Partner als auch durch unsere Wareneingangskontrolle überwacht.

Damit können wir unseren Kunden Kunststoff-Spritzgussteile insbesondere dort anbieten, wo präzise, wiederholgenaue und wirtschaftliche Kunststoffbauteile für die Serienfertigung benötigt werden.

Im Kunststoff-Spritzguss können zahlreiche unterschiedliche Thermoplaste verarbeitet werden. Welche Kunststoffart für ein Bauteil geeignet ist, hängt vor allem von den Anforderungen an Festigkeit, Temperaturbeständigkeit, Verschleiß, Chemikalienbeständigkeit, Oberflächenqualität und Kosten ab.

Häufig eingesetzte Kunststoffe im Spritzguss sind beispielsweise Polyamid (PA), Polypropylen (PP), Polyethylen (PE), Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), Polyoxymethylen (POM) und Polycarbonat (PC). Je nach Anwendung können diese Kunststoffe auch mit Glasfasern oder anderen Verstärkungen modifiziert werden, um bestimmte mechanische oder thermische Eigenschaften zu verbessern.

Für Möbelbeschläge und technische Kunststoffteile können beispielsweise Kunststoffe interessant sein, die eine gute Kombination aus Festigkeit, Maßhaltigkeit, Verschleißbeständigkeit und wirtschaftlicher Fertigung bieten. Bei beweglichen oder mechanisch beanspruchten Komponenten spielen außerdem Reibung und Verschleiß eine wichtige Rolle.

Bei G&G Beschläge wird die Materialauswahl bereits während der Entwicklung berücksichtigt. Wir prüfen gemeinsam mit unseren Kunden, welche Anforderungen das Kunststoffbauteil erfüllen muss und welches Material dafür geeignet ist. Dabei betrachten wir unter anderem die Funktion des Bauteils, die mechanische Belastung, die Umgebungstemperatur, den Kontakt mit anderen Materialien sowie die geplanten Stückzahlen.

Die eigentliche Kunststoff-Spritzgussfertigung erfolgt bei unseren spezialisierten Partnerunternehmen. G&G übernimmt die Entwicklung und technische Abstimmung des Bauteils und koordiniert die Umsetzung mit dem Werkzeugbau und dem Spritzgusspartner. Die verwendeten Materialien und deren Spezifikationen werden dabei entsprechend den vereinbarten Anforderungen berücksichtigt.

Eine pauschale Aussage, welcher Kunststoff „der beste“ ist, ist daher nicht möglich. Das richtige Kunststoffmaterial wird immer anhand der konkreten Anwendung und den Anforderungen des Bauteils ausgewählt. Genau hier unterstützt G&G seine Kunden bereits in der Entwicklungsphase – mit dem Ziel, eine technisch geeignete und wirtschaftliche Lösung für die Serienfertigung zu finden.

Ob ein Bauteil im Kunststoff-Spritzguss oder im Zinkdruckguss gefertigt werden sollte, hängt von den Anforderungen an das Bauteil, die Funktion und die geplante Stückzahl ab. Beide Verfahren ermöglichen eine wirtschaftliche Serienfertigung, unterscheiden sich jedoch deutlich bei Materialeigenschaften, Gewicht, Festigkeit und Einsatzmöglichkeiten.

Zinkdruckguss eignet sich besonders für Bauteile, bei denen eine hohe Festigkeit, gute Maßhaltigkeit, eine wertige Haptik oder eine hohe mechanische Belastbarkeit gefragt sind. Zink lässt sich sehr präzise gießen und ermöglicht komplexe Geometrien mit vergleichsweise dünnen Wandstärken. Auch Gewinde, Befestigungselemente und andere Funktionen können je nach Konstruktion direkt im Druckguss oder durch anschließende Bearbeitung integriert werden. Für Möbelbeschläge, Verbindungselemente und technische Funktionsteile ist Zinkdruckguss daher häufig eine sehr gute Lösung.

Kunststoff-Spritzguss bietet dagegen Vorteile, wenn ein geringes Bauteilgewicht, elektrische Isolation, bestimmte chemische Eigenschaften oder eine kostengünstige Fertigung großer Stückzahlen im Vordergrund stehen. Je nach Kunststoff können auch komplexe Geometrien, Clips, Rastverbindungen, Führungen und andere Funktionselemente direkt in das Bauteil integriert werden.

Bei G&G Beschläge betrachten wir deshalb nicht nur das Material, sondern die gesamte Anwendung. Unsere Konstruktion prüft unter anderem Geometrie, Belastung, Wandstärken, Funktion, Stückzahl, Materialanforderungen und gewünschte Oberfläche. Auf dieser Basis können wir gemeinsam mit dem Kunden beurteilen, welches Fertigungsverfahren technisch und wirtschaftlich sinnvoll ist.

Dabei kann auch eine Kombination aus Zinkdruckguss und Kunststoff-Spritzguss die optimale Lösung sein. Gerade bei Möbelbeschlägen und technischen Baugruppen lassen sich die unterschiedlichen Eigenschaften beider Werkstoffe gezielt nutzen.

G&G verfügt über langjährige Erfahrung in der Entwicklung und Fertigung von Zinkdruckgussteilen und ergänzt dieses Know-how durch die Entwicklung von Kunststoff-Spritzgussteilen. Während wir den Zinkdruckguss selbst fertigen, erfolgt der Werkzeugbau und die Kunststoff-Spritzgussproduktion über spezialisierte Partner. So können wir unsere Kunden bereits bei der Entwicklung beraten und gemeinsam die passende Lösung für die jeweilige Anwendung auswählen.

Kunststoff-Spritzgussteile können je nach Bauteilgeometrie, Material und Anforderungen bereits weitgehend fertig aus dem Spritzgusswerkzeug kommen. Viele Funktionen wie Bohrungen, Rastnasen, Clips, Führungen oder Befestigungselemente lassen sich direkt in das Kunststoffbauteil integrieren. Dadurch können zusätzliche Bearbeitungsschritte reduziert werden.

Wenn eine weitere Bearbeitung erforderlich ist, sind bei Kunststoff-Spritzgussteilen verschiedene Verfahren möglich. Dazu gehören beispielsweise Bohren, Fräsen, Entgraten, Gewindeschneiden und das Einbringen von Bohrungen oder Aussparungen. Auch das Einbringen oder Montieren von zusätzlichen Komponenten wie Gewindeeinsätzen ist je nach Bauteil möglich.

Darüber hinaus können Kunststoffteile durch verschiedene Oberflächenveredelungen optisch oder funktional angepasst werden. Dazu gehören beispielsweise Lackieren, Bedrucken, Bedampfen oder Beschriften. Auch unterschiedliche Oberflächenstrukturen können bereits direkt über das Spritzgusswerkzeug erzeugt werden.

Bei G&G Beschläge wird bereits während der Entwicklung und Konstruktion geprüft, welche Funktionen direkt im Spritzguss umgesetzt werden können und welche Nachbearbeitungen sinnvoll sind. Dabei berücksichtigen wir unter anderem die Geometrie, das verwendete Kunststoffmaterial, die geforderte Oberfläche und die geplanten Stückzahlen.

Die Kunststoff-Spritzgussfertigung und gegebenenfalls erforderliche Nachbearbeitungen erfolgen über unsere spezialisierten Partnerunternehmen. G&G koordiniert die Umsetzung und stellt über die Qualitätsprüfung beim Partner sowie die Wareneingangskontrolle bei G&G sicher, dass die vereinbarten Anforderungen eingehalten werden.

So können wir unseren Kunden Kunststoff-Spritzgussteile nicht nur als einfache Formteile, sondern – abhängig von den Anforderungen – auch als bearbeitete, veredelte und montagefertige Kunststoffbauteile anbieten.