Die Thermoformung von Kunststoffen durch Unterdruck (Tiefziehen) ist eine Technik der Formgebung. Die Abfolge der Arbeitsschritte ist:
- Erhitzen der Platte
- Ansaugung auf ein mit Löchern versehenes Werkzeug
- Abkühlung
Erhitzen:
Das Erhitzen erfolgt im Allgemeinen durch 2 Heizelemente von oben und unten. (Sandwich). Das Material wird hierbei durch einen leichte Überdruck horizontal in Position gehalten, welcher ein Einfallen des Materials verhindert. Die Erhitzungszeit ist sehr unterschiedlich und von der Materialstärke abhängig. Das Erhitzen kann einige Sekunden oder mehrere Minuten in Anspruch nehmen.
Ansaugung:
Das Werkzeug ist mit Löchern mit kleinen Durchmessern auf der gesamten Fläche versehen. Diese sind mit einer Unterdruck-Pumpe verbunden, welche im Moment der Verformung mit ca. 0,1 bar Druck zum Einsatz kommt. Die Ansaugung kann je nach Materialstärke einige Zehntelsekunden oder mehrere Sekunden dauern.
Abkühlung:
Die Abkühlung kann durch einfach Ventilieren erfolgen. Dieses Prinzip ist das billigste, aber auch das ineffizienteste. Häufiger erfolgt daher die Kühlung durch Zirkulation einer Kühlflüssigkeit im Werkzeug.
Anwendungen
Es gibt eine Vielzahl von Anwendungen der Thermoformung, welche sich im Allgemeinen im Bereich kleiner und mittlerer Serien abspielt.(ausser bei beispielsweise Joghurt-Bechern). Die Werkzeuge sind, im Vergleich zu Werkzeugen für den Spritzguss, günstig, was ökonomisch interessante, kleine Serien erlaubt.
Thermogeformte Kunststoffe werden in folgenden Bereichen eingesetzt:
- Spezialmaschinen: Motorhauben, Verkleidungen
- Spezialfahrzeuge: Karosserie, Innenverkleidung
- Luftfahrt: Tische und Sitzverkleidung
- Industrie: Platten und Verpackung
- Medizin: verschiedene Verkleidungen
Thermoform-Materialien
Die meisten Thermoplaste lassen sich thermoformen. Die gängigsten sind HDPE, ABS, PS, PMMA, PC, PP, wie die komplexen ko-extrudierten Mischungen dieser. Mithilfe der Ko-Extrusion lassen sich verschieden Oberflächen-Charakteristiken herstellen.
Das kostengünstige Thermoform-Verfahren erlaubt die einfache Fertigung von Prototypen mit Werkzeugen aus Holz oder aus Harz.
