Vakuum-Tiefziehen

Was ist das?
Welche Produktgeometrien lassen sich tiefziehen?
Welche Wandstärken sind möglich?
Und welche Größen?
Wann ist das wirtschaftlich rentabel?
Aus welchen Werkstoffen können Tiefziehteile hergestellt werden?
Können Werkzeuge problemlos geändert werden?

 

Was ist das?

Das Vakuum-Tiefziehen, auch Vakuumformen oder Thermoforming genannt, ist ein Verfahren des Umformens von Thermoplasten.
Im Unterschied zum Spritzgießen, bei dem erhitzter Kunststoff in einen Hohlraum (Form) gespritzt wird, ist der Ausgangsstoff eine Kunststoffplatte. Diese wird bis zum thermoelastischen (gummituch-ähnlichen) Zustand erwärmt und dann auf das Werkzeug gesaugt. Nach dem Abkühlen behält die verformte Platte die gegebene Form.

Welche Produktgeometrien lassen sich tiefziehen?

Zunächst ganz einfach die, die sich aus einer Platte formen lassen. Anschaulich ist das am Beispiel einer Salatschüssel im Gegensatz zu einem Kugelschreiber.

Selbstverständlich ist nicht jedes Tiefziehteil so einfach zu formen wie eine Salatschüssel. Hier ist die "Kunst des Tiefziehens" gefragt, beispielsweise auch extrem hohe Teile, Teile mit Hinterschnitten oder mit besonderen Anforderungen an die Wandstärkenverteiung herstellen zu können.
Durch verschiedene Methoden der Nachbearbeitung und Montage lassen sich aber auch Produkte fertigen, die "eigentlich" nicht tiefziehbar sind wie Kanister, Rohrverbinder, Baugruppen mit Metalleinsätzen etc …

Welche Wandstärken sind möglich?

Üblicherweise werden Platten in den Stärken von 0,3 bis 10 mm eingesetzt. Damit ist von leichten Verpackungen bis zu stabilsten Gegenständen alles möglich.

Und welche Größen?

Wir können Kunststoffteile bis zu einer Größe von knapp 1500 mm Länge 1000 mm Breite und 600 mm Höhe in einem Stück tiefziehen. Größere Dimensionen sind durch Montage möglich.
Unsere kleinsten Tiefziehteile sind ca. 10 mm groß.

Wann ist das wirtschaftlich rentabel?

Anstelle von Spritzgußteilen aus Kunststoff:
Die Werkzeuge sind beim Vakuum-Tiefziehen wesentlich weniger aufwändig als beim Spritzgießen, dafür sind die Stückkosten etwas höher.
Damit ist das Vakuum-Tiefziehen besonders bei kleineren und mittleren Stückzahlen (manchmal bis weit über 10000 Stück) attraktiv, bei denen der Werkzeugkostenanteil deutlicher ins Gewicht fällt als bei Millionenstückzahlen. Und für größere Produkte, bei denen ein Spritzgußwerkzeug besonders teuer wäre.
Bei größeren Stückzahlen kann das Tiefziehen durch den Einsatz von Mehrfachwerkzeugen lange mit anderen Verfahren konkurrieren. Eine pauschale Grenze lässt sich nicht angeben, wir erstellen Ihnen gerne ein Angebot.

Anstelle von laminierten Teilen:
Der Werkzeugaufwand ist für die Herstellung von Tiefziehteilen ähnlich wie für Laminate (z.B. Fiberglaslaminate). Die Stückkosten sind bei Tiefziehen deutlich geringer. Also schon bei kleinen Stückzahlen ist das Tiefziehen das günstigere Verfahren, wenn die Anforderungen an den Werkstoff und die Steifigkeit es erlauben.

Anstelle von Metallgehäusen oder -behältern:
Gerade im Bereich des Maschinen- und Gerätebaus werden Gehäuse und Behälter noch oft aus Metallplatten geschnitten, abgekantet, geschweisst und anschließend lackiert.
Das Vakuum-Tiefziehen bietet demgegenüber die großen Vorteile der gestalterischen Freiheit in Form, Farbe und Oberfläche. Zudem sind auch schon bei kleinen Stückzahlen Kunststoffgehäuse und -behälter in aller Regel sowohl von den Werkzeug-, als auch von den Stückpreisen deutlich günstiger als Metallteile.

Nahezu konkurrenzlos …
… ist das Vakuum-Tiefziehen zur Herstellung großformatiger Bauteile aus Thermoplasten sowie von dünnwandigen Verpackungen wie Blistern, Einweg-Paletten oder Einweg-Bechern.

Aus welchen Werkstoffen können Tiefziehteile hergestellt werden?

Thermoplaste mit verschiedensten Materialeigenschaften. Die Seite Kunststoffe zeigt einen kleinen Überblick über die üblichen Tiefzieh-Materialien.

Können Werkzeuge problemlos geändert werden?

Vor allem im Rahmen der Produktentwicklung und -optimierung besteht häufig der Bedarf, an einem Bauteil noch etwas zu ändern oder nachzubessern. Ebenso kann nach einigen produzierten Serien eine Änderung fällig werden.
Durch unseren eigenen Werkzeugbau können wir auf diese Wünsche schnell und ohne großen Aufwand eingehen. Die damit verbundenen Kosten sind selbstverständlich abhängig von der Art der Änderung, aber verglichen mit anderen Verfahren beschränken sie sich auf jeden Fall auf ein Minimum. Kleinere Änderungen, die lediglich das Nachbearbeiten betreffen, sind oft ohne weitere Kosten für Sie möglich.

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Peter und Stephan Kessler

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