Kunststoffe erwärmen: Umformen und Tiefziehen von thermoplastischen Kunststoffen (Thermoforming)

Ob Interieur oder Karosseriebauteile, Getränkeflaschen oder funktionale Folien in Schuhen - Kunststoffe begleiten uns im Alltag. Neben dem Spritzgießen zur Herstellung von Kunststoffprodukten finden häufig Umformprozesse Anwendung. Hierbei wird der Thermoplast auf Glasübergangstemperatur erwärmt und anschließend umgeformt.

Infrarotstrahlung als optimale Wärmequelle zum Kunststoff erwärmen

In der industriellen Serienfertigung spielen neben hohem Durchsatz, Energieeffzienz und Prozessstabilität eine entscheidende Rolle. Beim Tiefziehen und Umformen stellt das Vorwärmen einen energieintensiven Fertigungsschritt dar. Infrarotstrahler garantieren aufgrund Ihrer hohen Leistungsdichte und direkten Energieeintrag eine leistungsstarke und gleichzeitig effiziente Wärmequelle. Neben Temperaturerhöhungen von 100 K/s, besitzen Infrarotstrahler eine kurze Reaktionszeit bei Ein- und Ausschaltvorgängen von bis zu 1 Sekunde. In Verbindung mit einer berührungslosen Temperaturmessung mittels Pyrometer ermöglichen Infrarotsysteme eine punktgenaue Temperaturregelung sowie einen sicheren und überwachten Aufheizvorgang.

Erwärmen von Kunststofffolien zum Umformen: Was ist beim Kunststoff Erwärmen zu beachten?

Zur Umformung von Thermoplasten (Thermoforming, Kunststoff Tiefziehen) muss das Produkt auf die jeweilige Glasübergangstemperatur erwärmt werden. Entscheidende Faktoren bei der Erwärmung von Kunststoffen sind Temperaturhomogenität sowie ausreichendes Durchwärmen, wobei eine Überhitzung der Halbzeuge ausgeschlossen werden soll. Mittels Pyrometern erfolgt eine berührungslose Temperaturmessung der Kunststoffplatten bzw. Kunststofffolien. Prozesssicherheit wird über die Automatisierung und Regelung gewährleistet.

Materialien: PE; PA; PP; PS; PET; ABS; PVC
Anwendungen: z. B. Verpackungen in der Lebensmittelindustrie, Bauteile für Automobil- und Elektroindustrie, Fensterprofile und Rohre in der Bauindustrie

Die Vorteile vom Kunststoff Tiefziehen mit Infrarot im Überblick

  • beeindruckende Leistungsdichte und somit:
    • schnelle Aufheizprozesse
    • Durchsatzerhöhung
    • Reduzierung des benötigten Produktionsraums
  • Hohe Prozesssicherheit über direkte Temperaturregelung der Infrarotstrahler
  • kontaktlose Erwärmung des Kunststoffes
  • kurze Reaktionszeiten, sofortige Betriebsbereitschaft bzw. Prozessstop
  • Zu- und Abschaltung von einzelnen Strahlern bei unterschiedlichen Bandbreiten oder Bauteilgrößen
  • Geringe Wärmeverluste → Effiziente Erwärmung
  • Unkomplizierte Bedienung des automatisierten Prozesses
  • Verknüpfen des Aufheizprozesses mit vor- und nachgelagerten Prozesse