Das Spritzgießen geht auf die 1920er Jahre zurück, als ein Mann namens John Wesley Hyatt Zelluloid (einen der ersten Kunststoffe) in einer Form verwendete und Hitze und Druck einsetzte. Dies war die erste Spritzgussmaschine, und das erste Spritzgussteil überhaupt kam heraus. Erst in den 1940er Jahren, als der Zweite Weltkrieg ausbrach, suchten alle nach effizienten Wegen zur Massenproduktion von Teilen, und das Spritzgießen rückte wieder in den Vordergrund.
Heute ist das Spritzgießen der unbesungene Held der Fertigungswelt. Die meisten alltäglichen Kunststoffteile rund um Ihr Haus und Ihren Arbeitsplatz sind spritzgegossen, von der Zahnpastakappe bis zum Armaturenbrett in Ihrem Auto. Als das Spritzgießen ins Spiel kam, hat es dieses nicht nur verändert, sondern es wurde zum MVP (most valuable player).
Woraus besteht also eine Spritzgussform? Die traditionellen Spritzgussformen haben sich im Laufe der Jahre weiterentwickelt. Heute hängt die Wahl des Formwerkstoffs von verschiedenen Faktoren ab, z. B. von den verwendeten Kunststoffarten, dem Produktionsvolumen und den gewünschten Eigenschaften des Endprodukts.
Die gebräuchlichsten Werkstoffe für Spritzgussformen sind Stahl- und Aluminiumlegierungen. Bei Protolabs tendieren wir aus verschiedenen Gründen zu Aluminiumformen, auf die wir in Kürze näher eingehen werden. Zusammenfassend lässt sich jedoch sagen, dass Aluminiumformen leichter sind, eine schnellere Wärmeableitung bieten und für kleinere Produktionsmengen und Prototypen kostengünstig sind. Wenn Sie unseren On-Demand-Produktionsservice in Anspruch nehmen möchten und sich Sorgen um die Langlebigkeit Ihrer Form machen, bedenken Sie bitte, dass wir mit unserem Produktionsangebot auch eine lebenslange Garantie für Ihr Werkzeug gewähren. Ganz einfach: Wir reparieren oder ersetzen es, wenn nötig.
Was macht Aluminiumwerkzeuge zu einer beliebten Wahl?
Es überrascht nicht, dass die Beliebtheit von Aluminiumwerkzeugen auf ihre zahlreichen Vorteile zurückzuführen ist.
Geringes Gewicht - Aluminium ist wesentlich leichter als der traditionell verwendete Stahl. Dadurch ist es leichter zu handhaben und auszutauschen, was insbesondere bei der Einrichtung und Wartung von Vorteil ist und den Arbeits- und Ausrüstungsaufwand verringert.
Schnelle Abkühlung - Aluminium hat eine hervorragende Wärmeleitfähigkeit. Das bedeutet, dass es Wärme effizienter aufnehmen und übertragen kann als andere Materialien. Eine schnelle Abkühlung ist beim Spritzgießen von entscheidender Bedeutung; sie verkürzt nicht nur die Zykluszeiten, sondern erhöht auch die Produktivität und verbessert die Gesamteffizienz des Prozesses.
Kosteneffizienz - Aluminiumformen sind kostengünstiger als ihre Gegenstücke aus Stahl. Zwar sind die Anschaffungskosten für Aluminium höher, doch das geringere Gewicht und die schnelleren Abkühlzeiten können über die gesamte Lebensdauer des Werkzeugs zu massiven Kosteneinsparungen führen, insbesondere bei geringeren Produktionsmengen.
Verbesserte Zykluszeiten - Die Kombination aus dem geringen Gewicht von Aluminium und seiner überragenden Wärmeleitfähigkeit führt zu kürzeren Zykluszeiten und erhöht die Gesamtproduktionsleistung.
Verbesserte Oberflächenbeschaffenheit - Aluminiumformen können aus einer Reihe von Gründen eine glattere Oberfläche bieten, u. a. wegen ihrer glatten Oberfläche, ihrer guten Bearbeitbarkeit und ihrer Wärmeleitfähigkeit.
Haltbarkeit und Langlebigkeit - Aluminium ist zwar nicht so hart wie manche Stahllegierungen, aber durch Fortschritte bei der Legierungszusammensetzung und -behandlung konnte die Haltbarkeit von Aluminiumformen verbessert werden.
Korrosionsbeständigkeit - Aluminium bildet von Natur aus eine schützende Oxidschicht, die es korrosionsbeständig macht. Dies ist vor allem in Umgebungen von Vorteil, in denen Feuchtigkeit oder korrosive Substanzen ein Problem darstellen.
Präzision und enge Toleranzen – Aluminiumwerkzeuge können mit hoher Präzision bearbeitet werden, um Teile mit engen Toleranzen herzustellen. Dies ist wichtig für Anwendungen, bei denen genaue Abmessungen entscheidend sind.
Warum also wird Aluminium immer beliebter? Die Antwort liegt in all den oben genannten Punkten sowie in der Tatsache, dass Aluminium durch ständige Weiterentwicklungen zu einer bevorzugten Option wird. Da die Verbraucher immer mehr Wert auf nachhaltige Praktiken legen, rücken auch Umweltaspekte in den Vordergrund, und Aluminium ist in hohem Maße recycelbar.
Welche Anwendungen und Branchen gibt es für Aluminiumwerkzeuge?
Die Vielseitigkeit von Aluminiumwerkzeugen macht sie für eine Reihe von Anwendungen und Branchen geeignet, insbesondere dort, wo Kosteneffizienz, Leichtbau und schnelle Produktion im Vordergrund stehen. Auch wenn sie nicht für alle Szenarien geeignet sind, haben Fortschritte bei Aluminiumlegierungen ihre Verwendung in verschiedenen Fertigungsbereichen wie Luft- und Raumfahrt, Automobilbau, Medizintechnik, Elektronik, Verpackung und mehr erweitert.
Was sind die wichtigsten Überlegungen und Einschränkungen bei Aluminiumwerkzeugen?
Bei der Verwendung von Aluminiumwerkzeugen sind einige Dinge zu beachten, z. B. ihre begrenzte Härte und Hitzebeständigkeit. Dies kann ein Nachteil sein, wenn das Werkzeug hohem Druck oder längerer Einwirkung hoher Temperaturen standhalten muss. Zu den weiteren Einschränkungen gehören Verschleiß und Haltbarkeit und damit ein erhöhter Bedarf an Wartung oder Austausch.
Aluminiumformen eignen sich unter Umständen auch nicht für bestimmte Verfahren wie das Einspritzen von abrasiven oder korrosiven Materialien. Auch ihre Kompatibilität mit bestimmten Materialien kann zu Problemen wie chemischen Reaktionen oder schlechten Trenneigenschaften führen.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Aluminiumwerkzeuge zwar viele Vorteile haben, dass aber auch ihre Grenzen berücksichtigt werden müssen.
Was ist für die ordnungsgemäße Wartung von Aluminiumwerkzeugen zu beachten?
Es gibt viele Dinge, die Sie tun können, um sicherzustellen, dass Aluminiumwerkzeuge richtig gewartet werden und so lange wie möglich halten. Zu beachten sind regelmäßige Reinigung, Inspektion auf Verschleiß und Schäden (um weitere Schäden und Verformungen frühzeitig zu verhindern), Schmierung (um Reibungsverschleiß zu vermeiden und einen reibungslosen Betrieb zu gewährleisten), ordnungsgemäße Lagerung, korrekte Handhabung (beim Ein- und Ausbau und bei der Wartung), Temperaturkontrolle, Oberflächenschutz, korrekte Einspritzparameter (Vermeidung von übermäßigem Verschleiß und Belastung durch Optimierung der Parameter), Dokumentation (Aufzeichnung von Wartungsarbeiten oder beobachteten Problemen), rechtzeitige Reparaturen und Sicherstellung, dass die Bediener die richtige Schulung erhalten.
Durch die Umsetzung dieser Wartungspraktiken können die Lebensdauer und die Leistung eines Aluminiumwerkzeugs maximiert werden und zur allgemeinen Produktqualität und Betriebseffizienz beitragen.
Sind Sie also von Aluminiumwerkzeugen überzeugt? Wenn Sie weitere Fragen zu Aluminiumwerkzeugen haben, die wir bei Protolabs verwenden, zögern Sie bitte nicht, uns zu kontaktieren und mit einem unserer Vertriebsmitarbeiter oder Anwendungsingenieure unter +49(0) 89 90 5002 0 zu sprechen oder uns eine E-Mail an [email protected] zu schicken.