Was ist Kunststoff Vakuumformen? Vakuum-Tiefziehen von Kunststoffteilen kurz erklärt

Kunststoff Vakuumformen - Das Wichtigste in Kürze

• Kunststoff Vakuumformen ist ein Thermoformverfahren, bei dem erhitzte Kunststoffplatten mithilfe von Unterdruck in eine Form gezogen werden, um Bauteile herzustellen.
• Vakuumformen eignet sich besonders für kleine bis mittlere Serien, da die Werkzeuge günstig, der Energieverbrauch niedrig und die Produktionszeiten vergleichsweise kurz sind.
• Typische Anwendungen finden sich in Verpackung, Automobil- und Medizintechnik, etwa für Schalen, Inlays oder einfache Gehäuseteile.

Wie funktioniert Kunststoff Vakuumformen?

Kunststoff Vakuumformen ist ein Verfahren, bei dem Vakuum und gegebenenfalls Druckluft genutzt werden, um aus Kunststoffplatten oder -rollen geformte Tiefziehteile herzustellen. Es gehört zu den ältesten Thermoformverfahren und wird bis heute in vielen Branchen eingesetzt.

Unterschied zu anderen Thermoformverfahren

Während bei der Vakuumverformung ein Unterdruck erzeugt wird, wird beim Druckluftformen zusätzlich mit komprimierter Luft gearbeitet, um eine höhere Kraft beim Formprozess aufzubringen. Dieser Beitrag konzentriert sich auf das klassische Vakuumformen.

Wie werden die Formen für das Vakuumformen hergestellt?

Beim Kunststoff Vakuumformen wird das erhitzte Halbzeug (Platte oder Rolle) mit Unterdruck über das Werkzeug gezogen. Eine Vakuumpumpe erzeugt dabei ein Vakuum von etwa 1 bar, sodass die Luft zwischen Material und Werkzeugoberfläche abgesaugt wird. Dadurch legt sich das Material eng an die Werkzeugkonturen an und nimmt die gewünschte Form an.

Ablauf beim Vakuumformen

1. Erhitzen des Halbzeugs auf Umformtemperatur.
2. Auflegen des Materials auf das Formwerkzeug.
3. Absaugen der Luft durch die Vakuumpumpe → Der Unterdruck presst das Material in die Werkzeugkonturen.
4. Abkühlung des Kunststoffs → Entnahme des geformten Teils.

Typisches Problem beim Vakuumformen

Ein oft auftretendes Problem beim Kunststoff Vakuumformen liegt darin, dass der Unterdruck sich beim Anlegen des erhitzten Materials an das Werkzeug verringert. Allerdings wird gerade in dieser Phase des Formvorgangs der größte Formdruck benötigt. 

Lösung: Zweistufiges Vakuumsystem

Das lässt sich durch ein zweistufiges Vakuumsystem optimieren, was eine Vakuumpumpe mit hoher Volumenkapazität voraussetzt. Hier wird noch vor Abkühlung des Materials ein zweites Vakuum erzeugt. 

Die Vorteile: Auf diese Weise wird das Material besser in die Ecken des Werkzeugs verteilt, und die Konturen des Formteils werden formschärfer. Auch Radien können so kleiner abgebildet werden. 

Wo ist Vakuumformen sinnvoll?

Zwar hat Kunststoff Vakuumformen in puncto wirtschaftlicher Herstellung von Großserien und komplexen Geometrien seine Nachteile gegenüber Druckluftformen, allerdings ist gerade bei unkomplizierten Teilen und kleinen Stückzahlen das Vakuum-Tiefziehen ausreichend. Aufgrund des geringen Formdrucks eignet sich das Vakuumformen daher vor allem für relativ einfache Teile, wie Kunststoff-Inlays als Verpackung oder Kunststoffschalen für Nahrungsmittel. 

Möglichkeiten und Limitationen beim Kunststoff Vakuumformen

Das Kunststoff Vakuumformen erweist sich als äußerst vorteilhaft für die Herstellung von Kunststoffteilen, insbesondere für unkomplizierte Teile und kleine Stückzahlen. 

Wirtschaftliche Vorteile beim Vakuumformen

• Erschwingliche Werkzeugkosten, bedingt durch den einfacheren Aufbau im Vergleich zu Druckluft-Werkzeugen
• Geringere Energiekosten beim Vakuum-Tiefziehen als beim Druckluftformen

Grenzen des Vakuumformens

• Weniger wirtschaftlich bei Großserien 
• Nicht für komplexe Teile geeignet

Vakuumformen Vor- und Nachteile im Überblick

Trotzdem ist es wichtig, stets die Gesamtkalkulation im Blick zu behalten. Dies bedeutet, dass bei der Entscheidung für das Kunststoff Vakuumformen sowohl die Werkzeug- als auch die Formteil-Kosten sorgfältig einbezogen werden sollten.

Häufige Fragen zum Kunststoff Vakuumformen

Für welche Stückzahlen eignet sich das Vakuumformverfahren?

Das Vakuumformverfahren eignet sich vor allem für kleine bis mittlere Serien, bei denen niedrige Werkzeugkosten und schnelle Umsetzung gefragt sind.

Welche Kunststoffe können beim Vakuumformen verarbeitet werden?

Viele thermoplastische Kunststoffe wie ABS, PS, PET, PVC oder PMMA können beim Vakuum-Tiefziehen verarbeitet werden.

Was sind typische Produkte, die durch Vakuumformen hergestellt werden?

Verpackungsschalen, Kunststoff-Inlays, Gehäuse, Blenden und Innenverkleidungen.

Was sind die Hauptvorteile des Vakuum-Tiefziehens gegenüber anderen Verfahren?

Günstige Werkzeuge, niedrige Energiekosten und Flexibilität bei Formen und Materialien.

Wo liegen die Grenzen beim Vakuumformen?

Vakuumformen ist weniger geeignet für sehr komplexe Geometrien, Großserien und hochtemperaturbeständige Teile.

Kunststoff Vakuumformen - Ein Fazit

Das Kunststoff Vakuumformen bietet eine wirtschaftliche und effiziente Lösung für die Herstellung von Kunststoffteilen. Es eignet sich besonders gut für unkomplizierte Teile, kleine Stückzahlen und Anwendungen wie Verpackungs-Inlays oder Lebensmittelschalen. Die Vorteile, darunter kosteneffiziente Werkzeuge, Energieeffizienz und vielseitige Anwendbarkeit, machen das Vakuumformverfahren zu einer beliebten Wahl in verschiedenen Industriebereichen.

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