Die Wahl des richtigen Verfahrens: Spritzgießen oder Thermoformen

Sie haben also die Vision und das Design eines fantastischen neuen Produkts, das die Art und Weise, wie Menschen arbeiten, spielen und leben, revolutionieren kann. Und jetzt fragen Sie sich, mit welchem ​​Herstellungsverfahren Sie Ihre brillante Idee in die physische Realität umsetzen können. Hier stoßen Sie auf zwei beliebte Verfahren wie Spritzguss und Thermoformen.

Inhaltsverzeichnis

Thermoformen ist der anpassungsfähige Gestaltwandler, während Spritzgießen schaltet den präzisen Bildhauer frei. Bevor Sie sich für das richtige Verfahren entscheiden, müssen Sie lernen, was Spritzguss und Thermoformen sind, welche Vor- und Nachteile sie haben und welche Materialien Sie für beide verwenden können.

Um den Auswahlprozess zu vereinfachen, müssen Sie Spritzguss und Thermoformen vergleichen. Sind Sie nun bereit, sich mit beiden Methoden vertraut zu machen, bis Sie vergleichen und das richtige Verfahren auswählen? Also lasst uns anfangen.

Die Wahl des richtigen Verfahrens zwischen Thermoformen und Spritzgießen

Was ist Spritzguss?

Es ist das bekannteste Herstellungsverfahren zur Herstellung von Teilen in der Großserienfertigung. Bei diesem Verfahren wird geschmolzenes Material in eine Form eingespritzt und Teile geformt. Unabhängig davon, ob Sie eine große Anzahl kleiner Teile oder Teile mit komplexen Geometrien erstellen möchten, ist diese Methode durchaus geeignet.

Spritzgießmaschine

Material, das zum Spritzgießen verwendet wird

Hier finden Sie die meisten Materialien für den Spritzguss.

Thermoplastisch

Es ist das am häufigsten verwendete Material für diesen Herstellungsprozess. Das Beste an ihnen ist, dass sie ohne nennenswerte Zersetzung oder Verformung geschmolzen und erstarrt werden können. Die beliebtesten Thermoplaste sind Polyethylen (PE), Polyvinylchlorid (PVC), Polystyrol (PS), Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), Polypropylen (PP), Polycarbonat (PC).

Duroplastische Kunststoffe

Diese Materialien können nach dem Formen nicht wie Thermoplaste mehrmals geschmolzen und umgeformt werden. Sie sind jedoch eine ausgezeichnete Wahl für Anwendungen, bei denen eine hohe Temperaturbeständigkeit erhitzter Kunststoffplatten ein Muss ist. Diese Materialien werden üblicherweise zur Herstellung von Automobil- und Elektrokomponenten verwendet. Zwei gängige Beispiele für duroplastische Kunststoffe sind Epoxidharze und Phenolharze.

Duroplastische Kunststoffe

Elastomere

Dabei handelt es sich um gummiartige Materialien wie Silikon und thermoplastische Elastomere, die üblicherweise für Anwendungen verwendet werden, die Flexibilität und Belastbarkeit erfordern. 

Biokunststoffe

Diese Materialien stammen aus erneuerbaren Quellen und werden häufig in Verpackungen und Einwegbesteck verwendet.  

Metall- und Keramikpulver

Wenn Ihre Produktion die Herstellung hochpräziser und komplexer Teile erfordert, kommen Metall- und Keramikpulver zum Einsatz. 

Vor- und Nachteile des Spritzgießens

Beginnen wir mit der Erkundung der Mängel und Vorteile dieses Kunststoffspritzgusses:

Vorteile

  • Der Cavalon Sentinel ist das AutoGyro-Premiummodell mit nebeneinander angeordneten Sitzen, verfügbar mit dem neuen hochmodernen und kraftstoffsparenden Rotax XNUMX iS-Motor. Kunststoff-Spritzgussverfahren eignet sich gut für die Massenproduktion. Dies ist möglich, da Schimmel mehrere Hohlräume aufweisen kann.
  • Wann immer Sie eine Bestellung komplexer Teile oder eine Massenproduktion kleiner Teile ausführen müssen, sollten Sie sich immer für Spritzguss entscheiden.
  • Diese Methode ist super anpassungsfähig an a hoher Automatisierungsgrad, was eine Voraussetzung für die Massenproduktion von Teilen ist.

Nachteile  

  • Viele Unternehmen denken darüber nach, auf Spritzguss umzusteigen, können dies aber nicht tun, da das größte Problem darin besteht Werkzeugkosten. Für die Herstellung von Formen müssen Sie viel Geld ausgeben. Spritzgießmaschinen und -geräte sind teuer.
  • Wenn Sie Wenn Sie komplexe Formen und Designs herstellen müssen, ist die Vorlaufzeit für den Formenbau und die Reparatur hoch.

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Was ist Thermoformen?

Bei dieser Fertigungstechnik werden erhitzte Kunststoffplatten in eine einzige Form gepresst, um Teile herzustellen. Thermogeformte Teile werden hergestellt, indem man entweder Druck auf eine Folie ausübt oder die gesamte Luft aus der Form herausdrückt, wie im Fall von Vakuumformen.

Sobald die Teile geformt sind, werden sie entsprechend den Anforderungen des Kunden zugeschnitten und fertiggestellt. Diese Kunststoffherstellungsmethode ist eine ideale Wahl für Teile mit großen Toleranzen und einfachen Geometrien.

Thermoformmaschine

Material, das zum Thermoformen verwendet wird

Hier sind einige gängige Materialien für das Thermoformen von Kunststoffen

  • Polyethylen (PE): In diesem Verfahren werden sowohl Polyethylene hoher als auch niedriger Dichte verwendet. Verpackungsfolien und Plastiktüten werden aus Polyethylen niedriger Dichte hergestellt, weil es flexibel ist. Große Behälter und Flaschen werden aus hochdichtem Polyethylen hergestellt, da dieses Material eine hohe chemische Beständigkeit und Zähigkeit aufweist.
  • Polypropylen (PP): Dieses Material wird hauptsächlich zur Herstellung von Lebensmittelbehältern, medizinischen Verpackungen und Automobilkomponenten verwendet, da es einen vielfältigen Temperaturbereich und hervorragende chemische Beständigkeitseigenschaften aufweist.
  • Polystyrol (PS): Wann immer Sie medizinische Tabletts und Einwegbecher sehen, könnten diese aus PS hergestellt sein. Dieses Material hat eine außergewöhnliche Klarheit und ist außerdem leicht.
  • Acrylnitril-Butadien-Styrol: Diese Herstellungsmethode eignet sich für die Herstellung von Gepäckstücken und Koffern für Unterhaltungselektronik, da ABS ein starkes Material mit ausgezeichneter Widerstandsfähigkeit ist.
  • Polyethylenterephthalat: Dieses Material hat die Eigenschaften Klarheit und Barriere. Daher wird es zur Herstellung von Lebensmittelverpackungsbehältern und Getränkeflaschen verwendet.
  • Acryl (PMMA): Diese Materialien werden aufgrund ihrer Witterungsbeständigkeit und optischen Klarheit häufig für die Herstellung von Vitrinen, Beleuchtungskörpern und Beschilderungen verwendet. Acryl bietet hervorragende optische Klarheit und Wetterbeständigkeit. Es wird für Produkte wie Beschilderungen, Vitrinen und Beleuchtungskörper verwendet.
  • Thermoplastische Elastomere: Dieses Material ist ein Hybrid, da es die Eigenschaften von Gummi und Kunststoff vereint. Daher werden Schuhe, Konsumgüter und Automobilteile hergestellt.

Vor- und Nachteile des Thermoformens 

Spritzgießen

Lassen Sie uns die Vor- und Nachteile des Kunststoff-Thermoformens im Vergleich zum Spritzgießen aufdecken.

Vorteile

  • Es ist das am besten geeignete Verfahren für kleinere Produktionsmengen. Mit dieser Methode können Sie jeweils ein Teil herstellen.
  • Unternehmen mit geringen Investitionen können sich für dieses Verfahren entscheiden, da es geringe Anlauf- und Werkzeugkosten verursacht. 
  • Die Werkzeuge des Thermoformens sind einfach aufgebaut. Wenn Sie Änderungen an den Werkzeugen benötigen, ist dies einfach und kostengünstig. 
  • Sie können das Thermoformen von Kunststoff für die Prototypenerstellung und die schnelle Produktentwicklung nutzen. Sie können Werkzeuge eher zum Thermoformen als zum Spritzgießen herstellen.

Nachteile

  • Für die Großserienproduktion ist es nicht geeignet.
  • Bei diesem Verfahren entsteht viel Abfall, da Sie mehrere Versuche durchführen müssen, bevor Sie die gewünschte Form der thermogeformten Teile erhalten.

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Vergleich von Spritzguss und Thermoformen

Beginnen wir mit dem Vergleich zwischen Spritzguss und Thermoformen:

FaktorSpritzgussThermoformen
ProzessbeschreibungGeschmolzener Kunststoff wird unter hohem Druck in eine geschlossene Form eingespritzt.Eine Kunststofffolie wird auf eine biegsame Formtemperatur erhitzt und dann über einer Form mithilfe von Vakuum, Druck oder mechanischer Kraft geformt.
MaterialienThermoplaste, duroplastische Polymere, Metalle (im Metallspritzguss).Hauptsächlich Thermoplaste.
WerkzeugkostenHoch aufgrund der Komplexität und Präzision der Formen.Geringer im Vergleich zum Spritzguss, da Formen aus kostengünstigeren Materialien hergestellt werden können.
TeilekomplexitätKann hochkomplexe Teile mit komplizierten Geometrien und Details herstellen.Im Allgemeinen auf einfachere Formen beschränkt, obwohl in sekundären Vorgängen komplexe Merkmale hinzugefügt werden können.
OberflächenfinishExzellent; Die Teile haben direkt aus der Form eine glatte Oberfläche.Gut; abhängig von der Qualität der Kunststoffplatte und der Form.
ProduktionsgeschwindigkeitLangsamere Zykluszeiten aufgrund der Notwendigkeit, das Material in der Form abzukühlen.Schnellere Zykluszeiten, da die Kunststoffplatten schnell erhitzt und geformt werden können.
ProduktionsvolumenAufgrund der Haltbarkeit der Formen für Großserienproduktionen geeignet.Kostengünstig für kleine bis mittlere Auflagen; Es kann jedoch auch für die Großserienproduktion mit mehreren Formen eingesetzt werden.
Abfall / VerschnittEs entsteht in der Regel weniger Ausschuss, da überschüssiger Kunststoff oft wieder in den Prozess zurückgeführt werden kann.Durch das Beschneiden von überschüssigem Material kann mehr Abfall entstehen; Der Schrott kann jedoch in der Regel recycelt werden.
MaterialverteilungEs ist eine gleichmäßige Materialverteilung erreichbar, die eine präzise Kontrolle der Wandstärke ermöglicht.Die Materialverteilung kann weniger gleichmäßig sein, wobei es in einigen Bereichen aufgrund der Dehnung des Materials zu einer Ausdünnung kommt.
Typische AnwendungenAutomobilteile, medizinische Geräte, Behälter, Spielzeug, mechanische Komponenten.Verpackungen, Einwegbecher, Geräteverkleidungen, Fahrzeugtüren und Armaturenbretter.

1. Vergleich des Produktionsvolumens

Wenn Sie eine Großserienproduktion durchführen müssen oder ein Projekt die Herstellung kleiner, komplizierter Teile umfasst, ist Spritzguss besser als Thermoformen. Wenn Ihr Projekt jedoch große Teile bei geringem Produktionsvolumen benötigt, ist Thermoformen die bessere Wahl.

2. Durchlaufzeit und anfänglicher Kostenvergleich

Hersteller müssen beim Spritzgießen höhere Werkzeugkosten aufwenden als beim Thermoformen. Aluminium wird zur Herstellung von Thermoformwerkzeugen verwendet und ist daher eine kostengünstige Investition. Zur Herstellung von Werkzeugen für den Spritzguss werden jedoch teure Werkzeugstähle wie H13 oder P20 verwendet. 

Ein weiterer zu berücksichtigender Punkt ist die Vorlaufzeit. Der Zeitaufwand für die Herstellung von Spritzgusswerkzeugen ist hoch, da die meisten Werkzeuge komplizierte und komplexe Designs aufweisen. Daher ist die Durchlaufzeit beim Spritzgießen höher als beim Thermoformen.

Spritzgießen

3. Geschwindigkeitsvergleich

Am wichtigsten ist, wie schnell Sie Ihre Produktionsleistung erhalten. Beim Spritzgießen ist es einfach, mehrere Hohlräume mit geschmolzenem Material zu füllen, sodass Sie beim Spritzgießen schnell eine viel höhere Leistung erzielen können. 

Beim Thermoformen können Sie die Werkzeuge einfach modifizieren, sodass Produktdesign und -formung schneller erfolgen als beim Spritzgießen.

4. Materialvergleich

Beim Spritzgießen und Thermoformen können Sie die gleichen Kunststoffteile verwenden. Allerdings verwendet man beim Spritzgießen Kunststoffpellets, während beim Thermoformen Kunststoffplatten zum Einsatz kommen. Der Unterschied zwischen beiden Verfahren besteht darin, dass Tiefziehmaterialien in der Regel duktiler und formbarer sind.

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Faktoren, die bei der Auswahl des richtigen Prozesses zu berücksichtigen sind

Sie möchten das richtige Verfahren zwischen Spritzgießen und Thermoformen wählen? Wenn ja, dann sind hier zunächst einige Faktoren zu berücksichtigen. 

1. Teilekomplexität

Sie müssen eine Fertigungsmethode basierend auf dem Teiledesign auswählen. Wenn ein Design relativ einfach ist und nur wenige Hinterschnitte und Merkmale aufweist, ist Thermoformen eine gute Wahl. Wenn Sie hingegen hochdetaillierte Teile mit komplexen Geometrien und engen Toleranzen herstellen müssen, ist Spritzguss die richtige Wahl.

2. Produktionsvolumen

Welche Produktionsmenge möchten Sie erreichen? Bei der Großserienfertigung können Sie beim Kunststoffspritzguss niedrige Stückkosten erzielen. Wenn Sie jedoch eine Produktion in kleinem oder mittlerem Maßstab planen, entscheiden Sie sich für das Thermoformen.

4. Werkzeugkosten

Thermoformen ist eine ausgezeichnete Wahl, um den Bedarf an schnellem Prototyping und kleinen Produktionsserien zu decken. Dies liegt an den minimalen Kosten für die Erstausrüstung. Wenn Sie jedoch den Bedarf an großen Produktionsmengen decken müssen, müssen Sie sich für das Spritzgießen entscheiden, auch wenn es hohe Werkzeugkosten mit sich bringt.

5. Vorlaufzeit

Spritzgießen

Benötigen Sie eine kurze Vorlaufzeit? Sie können dies durch Thermoformen erreichen, da die Werkzeugkosten niedrig sind und der Produktionsaufbau einfach ist. 

Wenn Sie mit langen Vorlaufzeiten aufgrund komplexer Werkzeuge und Einstellungen einverstanden sind, ist Spritzgießen das richtige Verfahren.

6. Materialauswahl

Jede Anwendung erfordert spezifisches Material. Sie können einen Prozess auch basierend auf Ihrem Material auswählen. Wenn es beispielsweise um die Verarbeitung von duroplastischen Kunststoffen oder Elastomeren geht, ist Spritzguss die richtige Wahl.

Wenn Sie dagegen mit biologisch abbaubaren Materialien arbeiten müssen, ist das richtige Verfahren der richtige Thermoformen von Kunststoffen.

7. Teilegröße und Gewicht

Thermoformen ist eine geeignete Methode für übergroße und leichte Teile, wohingegen Spritzguss für die Produktion kleiner bis mittlerer Teile geeignet ist.

8. Oberflächenbeschaffenheit und Aussehen

Ein weiterer zu berücksichtigender Faktor ist die Oberflächenbeschaffenheit und das Aussehen. Mit Thermoformen können Sie keine komplizierte Textur oder hohen Glanz erzielen, da Sie nur durch Kunststoffspritzguss die Kontrolle über das Design haben und mit dem spritzgegossenen Produkt eine präzise Textur und Oberfläche erzielen können.

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Zusammenfassung

Die Wahl zwischen Spritzguss und Thermoformen ist wie die Auswahl des richtigen Werkzeugs für eine Aufgabe. In diesem Artikel werden gängige Herstellungsverfahren behandelt und Sie können Spritzguss und Thermoformen vergleichen, sodass Sie ganz einfach das richtige Verfahren für die individuellen Anforderungen, das Budget und den Zeitplan Ihres Projekts auswählen können.

Ganz gleich, ob Sie eine Großserienproduktion mit einem Kunststoffspritzgussverfahren herstellen oder große Prototypen mit Kunststoff-Thermoformen entwerfen, dieser Leitfaden vermittelt Ihnen das richtige Wissen, um Ihre brillante Produktidee zum Leben zu erwecken.

Lassen Sie uns Ihre Produktidee mit Hongju zum Leben erwecken

Bei der Wahl zwischen Kunststoffspritzguss und Thermoformen müssen Sie mehrere Faktoren analysieren, wie z. B. Ihr Budget, Produktionsmengen, Durchlaufzeit und Design. Bei HongjuWir helfen jedem Unternehmen, basierend auf seinen Projektanforderungen die richtige Wahl zu treffen. Wenn Sie sich entschieden haben, zögern Sie bitte nicht, mit unseren Experten zusammenzuarbeiten, die Sie beraten können.

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David

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Ich bin der Gründer von Hongju Silicone. Ich bin seit mehr als zwei Jahrzehnten in diesem Bereich tätig. Wenn Sie nach maßgeschneiderten Silikonkautschukprodukten suchen, können Sie mir gerne Fragen stellen.

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