WEITERE DETAILS

Um Kunststoff-Bauteile in vergleichsweise kleinen bis mittleren Stückzahlen anzufertigen.

Vakuumguss

Vakuumguss

Um Kunststoff-Bauteile in vergleichsweise kleinen bis mittleren Stückzahlen anzufertigen.

StartLeistungenProduktionPrototypenVakuumguss

Vakuumguss

Um Kunststoff-Bauteile in vergleichsweise kleinen bis mittleren Stückzahlen anzufertigen, wurde in der Vergangenheit häufig das so bezeichnete Spritzguss-Verfahren verwendet. Dies war bzw. ist allerdings mit hohen Formkosten verbunden. Weitaus kostengünstiger und zudem schneller in Bezug auf den Fertigungsprozess präsentiert sich demgegenüber der Vakuumguss. Dieses mittlerweile weit verbreitete Gießverfahren können Sie schwerpunktmäßig für die kostenreduzierte sowie schnelle Vervielfältigung von Prototypen respektive von Urmodellen nutzen. Dabei werden Kleinserien bzw. Abgüsse aus kunststoffartigen Werkstoffen gefertigt. Die jeweilige Vervielfältigung des Urmodells erfolgt in einer Silikonkautschuk-Form, während das Abgießen grundsätzlich in einer Vakuumgießmaschine stattfindet. Dadurch werden Lufteinschlüsse im Abgussteil nachhaltig vermieden.

Vakuumguss: Was wir für Sie tun können

  • 2K-Bauteile
  • Ungeschnittene Bauteile bis zu einer Größe von 1000 mm
  • Verschiedene Nachveredelungsmöglichkeiten
  • Komplexe Geometrien
  • Urmodelle, Werkzeugbau, Silikonform, Abguss, Nachveredelung alles aus einem Haus

Was ist Vakuumguss?

Vakuumguss eignet sich insbesondere als Folgeverfahren, um aus – via Stereolithographie hergestellten – Modellen Vorserien aus flüssigem Polyurethan anzufertigen. Zum Einsatz kommt dieses vorteilhafte Verfahren vorzugsweise immer dann, wenn Sie saubere und absolut exakte Gussteile benötigen. Dabei basiert das Vakuumgießverfahren im Grunde genommen auf zwei unterschiedlichen Methoden. Hierbei handelt es sich zum einen um das Erstellen flexibler Gussformen sowie um das Gießen mit Vakuum. Möglich gemacht wird die Funktionalität dieser Kombination dabei in erster Linie durch die Entwicklung des Silikonharzes. Denn die Gussform beim Vakuumguss wird explizit aus diesem Material hergestellt. Zusätzlich kommen Polyurethane zum Einsatz. Diese imitieren quasi die Eigenschaften von Materialien, die zur Herstellung von Großserien genutzt werden. Die einzelnen Modelle werden heute generell nach den jeweiligen 3D-CAD-Daten gefertigt. Dies ermöglicht eine enorm hohe Gussqualität, da mittels der Datensätze selbst die komplexesten Formen äußerst akkurat bzw. exakt hergestellt werden können.

Das Vakuumgießen an sich nutzten in früheren Zeiten vor allem Restauratoren und Bildhauer, die anhand dieser Methode Skulpturen oder Reliefformen anfertigten. Auch flexible Gussformen stehen seit jeher in dieser Szene hoch im Kurs. Dank des Silikonharzes und der damit einhergehenden Wärmebeständigkeit konnten dann letztendlich diese beiden unterschiedlichen Methoden kombiniert werden. Seitdem können Silikonformen explizit auch für den Vakuumguss benutzt werden.

Während zum Beispiel in Japan das Vakuumgießen bereits ab Anfang der 1970er Jahre vornehmlich in der Automobilbranche eingesetzt wurde, blieb die Technologie in Europa demgegenüber erst einmal weitgehend unbeachtet. Erst im Laufe der 1980er Jahre erstarkte das Interesse am Vakuumguss-Verfahren. Dies hängt mit der Entwicklung von wärmehärtenden Kunststoffen in den 1980er Jahren zusammen, die fortan beim Vakuumgießen verwendet werden konnten. Denn diese speziellen Kunststoffe imitieren eben sowohl die Eigenschaften als auch das Aussehen der für Großserien verwendeten Materialien auf optimale Weise. Dieser Umstand sorgte letztendlich dann auch dafür, dass dem Vakuumgießverfahren mit Silikonform in Europa der Durchbruch gelang. Das gesamte Verfahren bildet heute zudem die konzeptionelle Basis für andere Verfahren, Ausstattungen und Automatismen.

Wie funktioniert das Vakuumgussverfahren?

Die Grundlage für die Herstellung von Kunststoff-Bauteilen mit dem Vakuumgussverfahren ist immer das Urmodell. Zu Beginn werden dabei immer die Formteilung, der Anguss sowie das Steigern festgelegt, bevor das Urmodell dann in einem Rahmen fixiert wird. Dieser Rahmen wird anschließend mit flüssigem 2K-Silikonkautschuk ausgegossen. Um bei diesem Vorgang etwaig entstandene Lufteinschlüsse zu eliminieren, wird der Rahmen respektive die Füllung unter Vakuum für eine kurze Zeit entgast. Im nächsten Prozessschritt wird das Gebilde dann ausgehärtet. Dies geschieht zum einen unter atmosphärischen Druck. Zum anderen erfolgt die Aushärtung aber auch – je nach Anwendungsszenario – unter Wärmeeinwirkung im Ofen. Allerdings ist hierbei zu beachten, das die Wärme für das Aushärten nicht zwingend erforderlich ist. Stattdessen beschleunigt die Wärme lediglich das Aushärten des 2K-Silikonkautschuks. Hinzu kommt, dass sich das wärmebasierte Aushärten durchaus als Nachteil erweisen kann. Denn unter der Zufuhr von Wärme schwindet ausgehärtetes Silikon signifikant. Dies führt dann zu Verzerrungen oder auch Abweichungen hinsichtlich der Abmessungen bei den später zu gießenden Teilen.

Ist der Vorgang der Aushärtung abgeschlossen, wird das in der transparenten Form eingebettete Urmodell ausgelöst. Hierfür benötigen Sie scharfe Schneidewerkzeuge wie zum Beispiel ein Skalpell. Haben Sie das Urmodell schließlich freipräpariert, kommt es zum weiteren Erhitzen in den Ofen. Danach wird die Form erneut geschlossen. Diese Form wird dann in einer Vakuumgussmaschine mit einer flüssigen Harzmischung gefüllt. Nach der anschließend erfolgten Entnahme aus dem Vakuum wird der Form wieder Ofenwärme zugeführt, was das flüssige Harz im Inneren der Form aushärtet. Die auf diesem Wege hergestellten Festsubstanzen können nach diesem Vorgang dann aus der Form entnommen werden. Abschließend werden die Teile verschliffen und gegebenenfalls noch zusätzlich lackiert. Die eigentliche Form steht dann für weitere Abgüsse dieser Art zur Verfügung.

Vakuumguss Metall

Beim Vakuumguss besteht auch die Möglichkeit, komplexe Bauteile aus Metall herzustellen. Dies hat den Vorteil, dass das Modell viel näher am Serienoriginal ist. Sie erhalten bei einem solchen Prototypen viel schnellere und aussagekräftigere Informationen über Funktionalität und Optik. Dies bringt Ihnen einen entscheidenden Vorteil gerade im Hinblick auf Funktionsmodelle, Ersatzteile oder auch Vertriebs-Handmuster. Dabei werden die entsprechenden Modelle an einem so bezeichneten Gießbaum angewachst, der von einer Einbettmasse umgossen wird. Sobald die Einbettmasse abgebunden ist, kann die Küvette erwärmt werden. Dabei laufen die verwendeten Materialien wie Polystyrol bzw. PMMA oder Wachs vollständig aus. In den hierdurch entstandenen Hohlräumen kann dann das flüssige Metall gegossen werden. Zudem müssen die Kürvetten ausgebrannt werden. Ein Ausbrennofen benötigt für den Ausbrennvorgang etwa 15 Stunden. Nach dem Erreichen der Gießtemperatur kann anschließend das geschmolzene Metall in die heiße Küvette eingefüllt werden. Sobald die Rohlinge abgekühlt sind, können Sie sie aus der Einbettmasse entnehmen und fallspezifisch bearbeiten.

Vakuumguss Kunststoff

Gerade im Hinblick auf Kunststoff-Prototypen ist das Vakuumgießen als Teilbereich der Technologie Rapid Prototyping ein wesentlicher Faktor für einen erfolgreichen Release von entsprechenden Produkten. Die hergestellten Modelle sind von den klassischen Großserienkunststoffteilen in der Regel nicht zu unterscheiden. Anhand dieser Modelle können Sie jederzeit schnell überprüfen, ob Mängel und Schwachstellen offekundig sind oder ob eine reibungslose Funktionalität gewährleistet ist. Wir haben für Sie derzeit über 50 unterschiedliche Harze im Portfolio. Sie können wählen zwischen verstärkten und unverstärkten Hartkunststoffen, transparenten Formen oder auch elastische Teile, wie zum Beispiel Gummiformteilen. Zudem stehen selbstlöschende FAR25 zertifizierte Harze sowie auch lebensmitteltaugliche Varianten zur Verfügung.

Vakuumguss Silikonkonform

Für die Produktion von Teilen für Kleinserien werden insbesondere Formen aus Silikon verwendet. Dies liegt an der außergewöhnlichen Dehnbarkeit des Materials. Zudem weist Silikon eine hohe Hitze- und Kältebeständigkeit auf. Außerdem wird ein leichtes Entnehmen der gefertigten Teile aus der jeweiligen Silikonform gewährleistet. In der Regel kommt für die Form Silikonkautschuk zum Einsatz. Die eigentliche Form wird dabei nach dem Aushärten in einem speziellen Ofen geteilt. Zum einen kann dann das Urmodell aus der Form entnommen werden. Zum anderen können Sie die Form direkt für die nächste Fertigung vorbereiten. Der befindliche Abdruck der Silikonform dient dabei der Fertigung weiterer Bauteile.

Vakuumguss Prototypen: Vorteile auf einen Blick

Die Vakuumgießtechnik generiert grundsätzlich folgende Vorteile:

  • Die Formherstellung ist kostengünstiger als zum Beispiel beim Spritzguss-Verfahren.
  • Schnellere Umsetzung hinsichtlich der Formherstellung.
  • Es können Hinterschnitte hergestellt werden. Gerade eine Silikonkautschukform lässt sich beliebig häufig teilen und zeichnet sich durch Elastizität aus.
  • Das Vakuumgießverfahren steht für eine hohe Vervielfältigungsgenauigkeit sowie eine vergleichsweise leichte Entformbarkeit.
  • Um die Formteilqualität zu optimieren, können bei Bedarf Formeinsätze verwendet werden.
  • Während des Abgussvorgangs können beispielsweise Gewindebolzen, Lagerbuchsen oder ähnliche Norm- und Formteile eingebunden werden.
  • Die Auswahl an 2K-Gießharzen, die Serienkunststoffe, elastomere Materialien oder auch Spezialsorten simulieren, ist enorm groß.

[toc]