Thermoformen-Verfahren

Das Vakuum-Tiefziehen hat sich als Verarbeitungsverfahren von Kunststoffen neben dem Spritzgießen etabliert. Es gibt dabei zwei Möglichkeiten des Tiefziehens, das Positiv-Thermoformen und das Negativ-Thermoformen.  

• Positiv-Thermoformen:
  Bei dem Positiv-Verfahren wird die Kunststoffplatte über das Werkzeug gelegt und durch Vakuum angesaugt. Die Außenseite wird nicht berührt, somit bleibt die Oberflächenqualität für ein optisches Bauteil erhalten. Die Innenseite ist die Werkzeug-Kontaktseite und somit konturgenau. Spätere Änderungen in der Materialstärke bauen nach außen auf und beeinflussen nicht die innere Maßgenauigkeit und Montage.
• Negativ-Thermoformen:
  Beim Negativ-Thermoformen wird die erwärmte Kunststoffplatte durch Vakuum in das Werkzeug hineingezogen. Die Werkzeug-Kontaktseite ist hier meist auch die Bauteil-Sichtseite. So lassen sich grobe Strukturen, Kennzeichnungen und Logos in der Oberfläche sichtbar darstellen. Dies wird häufig angewendet, wenn die Außenkontur präzise mit anderen Bauteilen abschließen muss. Änderungen an der Ausgangsmaterialstärke tragen nach innen auf. Nachteilig sind hier die höheren Werkzeugkosten.

Was sind die Vorteile des Thermoformens?

• Kostengünstig: 
  Günstige Werkzeugkosten, da meist nur eine Formhälfte dargestellt werden muss, wenn die Teile sehr dickwandig oder dünnwandig sein müssen
• Große Formvielfalt: 
  Mehrfach-Formnester reduzieren bei hohen Stückzahlen den Teilepreis. Ermöglicht auch die Herstellung komplexer und großer Formen mit hoher Präzision.
• Flexibel bei Designänderungen: 
  Durch den einfachen Aufbau der Formen sind nachträgliche Änderungen jederzeit möglich
• Vielfältige Materialien: 
  Breite Palette an thermoplastischen Kunststoffen, die sich gut formen lassen. Einsatzfertige Bauteile mit hochwertiger Optik durch eingefärbtes Material, glänzende oder genarbte Oberflächen (keine zusätzliche Lackierung notwendig)
• Recyclingfähigkeit: 
  Die eingesetzten thermoplastische Materialien sind recycelbar, was umweltfreundlich ist.
• Schnelle Produktion: 
  Kurze Rüstzeiten und schnelle Fertigungsprozesse ermöglichen eine zügige Herstellung.

1. Schritt:
Die Kunststoffplatte wird durch Heizfelder erwärmt, bis sich das Material thermoplastisch verhält. Während der Heizphase steht das Material unter ständiger Beobachtung durch Strahlungspyrometer.

2. Schritt:
Nach der Aufheizphase fahren die Heizfelder nach hinten zurück. In den abgedichteten Formenraum wird Druckluft gegeben. Das labile Material gibt dem Druck nach und wird homogen vorgestreckt. Anschließend fährt die Aluminiumform in die Halbkugel ein.

3. Schritt:
Sobald die Form eingefahren ist, wird mittels Vakuum die Luft zwischen Material und Form abgesaugt, so dass das Material exakt die Kontur der Form nachbildet. Durch Ventilatoren wird das Material wieder heruntergekühlt (überwacht durch Strahlungspyrometer), der Spannrahmen öffnet sich und das Formteil kann entnommen werden. Jederzeit herrscht voller Einblick in den Fertigungsprozess. Eine optimale Materialtemperatur ist gewährleistet.