Die Kunststoffverarbeitung kennt zahlreiche Varianten, die sich für verschiedene Kunststoffarten und Anwendungsgebiete eignen. Von Bedeutung sind in der Kunststoffverarbeitung in erster Linie die Urform- und Umformverfahren sowie Fügeverfahren.

Eine besondere, kostensparende und schonende Variante des Umformens thermoplastischer Kunststoffe ist das Heißnieten.

Kunststoffverarbeitung: Methoden und Verfahren im Ãœberblick

Grundsätzlich ist unter dem Begriff der Kunststoffverarbeitung die Fertigung verschiedener Erzeugnisse aus Kunststoff zu verstehen, der von der Industrie in verschiedenartiger Form geliefert wird. Es geht insbesondere um die Erstellung von Formteilen, Fasern, Folien und Halbzeugen. Grundlage sind von der chemischen Industrie gelieferte Pulver, Granulate oder Platten.

Die Einteilung der Verfahren der Kunststoffverarbeitung erfolgt in Deutschland gemäß einer bestimmten Norm, der DIN 8580.

Die Verfahren des Urformens, Umformens und Fügens lassen sich intern untergliedern. Zu den wichtigsten Urformverfahren gehören das Spritzgießen sowie die Extrusion. Auch das Rotationsformen, das Schäumen und das Blasformen gehören zu den Urformverfahren. Die wichtigsten Kunststoff-Fügeverfahren umfassen das Schweißen sowie das Kleben der Kunststoffe.

Auch das Umformen der Kunststoffe kennt mehrere Varianten. Das spezielle Kunststoff-Umformverfahren Heißnieten spielt insbesondere in der Verarbeitung von Thermoplasten eine Rolle.

Umformen und Thermoformen

Beim Umformen beziehungsweise Thermoformen geht es um die Fertigung dreidimensionaler Bauteile aus thermoplastischen Kunststoffen. Diese liegen vor der Bearbeitung meist als Folien oder Platten vor.

Das Thermoformen oder Warmformen finden in der Verpackungsindustrie einen typischen Anwendungsfall. Hier kommt das Verfahren im Zusammenhang mit der Erstellung von Blister-Verpackungen, Bechern oder Schalen vor. Auch die Fahrzeugindustrie sowie der Anlagenbau und Maschinenbau bedienen sich warmgeformter Kunststoff-Erzeugnisse.

Begrifflich beschreibt das Thermoformen eine Reihe verschiedenartiger Verarbeitungsweisen im Umgang mit Kunststoff. Gemeinsam ist ihnen, dass die Kunststoffe zunächst auf eine bestimmte Umform-Temperatur zu bringen sind. Ausgehend von der Lagertemperatur beziehungsweise Raumtemperatur sind sie zu erwärmen.

Davon zu unterscheiden sind beispielsweise Urformverfahren wie die Extrusion oder das Spritzgießen, im Rahmen derer zu bearbeitende Kunststoffe in geschmolzener Form vorliegen.

Heißnieten: besonderes Umformverfahren

Eine Variante des Warmumformens ist das Heißnieten, auch Heißverstemmen genannt. Das Heißnieten kommt ohne zusätzliche Materialien wie etwa Schrauben aus. Es handelt sich um ein stoffschlüssiges oder formschlüssiges Verfahren, dessen entstehendes Produkt nicht mehr lösbar ist.

Zunächst bekommen Thermoplasten beim Spritzgussverfahren Dome. Anschließend wird der Fügepartner auf diese Dome aufgesetzt. Durch Energiekopplung kommt es zum Schmelzen, bevor sie mit einem Stempel umgeformt werden.

Auf diese Weise ist es möglich, verschiedenartige Materialpaare zu fügen. Während es sich bei einem der beiden Fügepartner um einen Thermoplasten handelt, ist der zweite frei wählbar.

Im Prozess kommt es nicht zur Entstehung von Spänen oder Staub, wie sie etwa bei Kunststoff-Schraubverbindungen anfallen. Durch den Verzicht auf zusätzliche Verbrauchsmaterialien lässt sich der logistische Aufwand reduzieren und Kosten einsparen.

Zum Einsatz kommt das Verfahren zur Herstellung struktureller Verbindungen mit Spielfreiheit und Spaltfüllung. Das Heißnieten wird etwa genutzt bei zu verschließenden Öffnungen, bei der Einbettung von Optiken oder zur Erzeugung von Kunststoff-Kunststoff-Verbindungen.

Fazit

Als formschlüssiges und unlösbares Verfahren ist das Heißnieten eine besonders materialsparende Form der Kunststoffverarbeitung. Geeignet ist das thermische Verfahren für thermoplastische Kunststoffe aller Art. Späne oder Stäube fallen nicht an und zusätzliche Materialien wie Schrauben sind nicht vonnöten.

Es handelt sich demnach nicht nur um ein schonendes, sondern auch ein wirtschaftliches Verfahren.

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