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Fragen & Antworten

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Wie werden PU-Formteile oder Beschichtungen hergestellt?

 

Die Herstellung erfolgt zumeist im Gießverfahren, aber auch nach dem Sprüh-, Vakuumgieß- oder Spritzgießverfahren (nur mit thermoplastischen Polyurethanen möglich)

Im Niederdruckgießverfahren werden chemisch reagierende Polyurethansysteme, bestehend im Wesentlichen aus Polyol, Isocyanat und Vernetzer nach einer entsprechenden Vorbehandlung (Temperatur, Vakuum) in Maschinen oder händisch vermischt und in offene Gießformen drucklos eingegossen. In der (beheizten) Gießform reagiert das Polyurethansystem zu einem festem Werkstück, das nach dem Entformen in Heizschränken bis zur Endreife gelagert (getempert) wird.

Vorteile:

geringer Formaufwand (keine Drücke), hohe Flexibilität in der Verarbeitung (verschiedenste Rohstoffkomponenten sind in vielfältiger Weise kombinierbar), maßgeschneiderte Produkteigenschaften, auch große Volumina herstellbar

Nachteile:

arbeits- und energieintensive Produktionsprozesse (bei großen Stückzahlen nur bedingte Rationalisierung), nicht jede Geometrie herstellbar (Hinterschnitte, Lunkerbildung.

Wichtige Sonderformen des Gießverfahrens sind das Rotationsgießen (Vergießen von hochreaktiven Rezepturen direkt auf rotierende Walzenkerne, der Schleuderguß (Gießen in eine rotierende Trommel) sowie der Vakuumguß (siehe unten).

Das Vakuumgießverfahren läuft technisch ab wie das Niederdruckgießverfahren, jedoch mit dem Unterschied, daß sämtliche Prozesse unter Vakuum ausgeführt werden. Daher ist zwar beim Gießprozess kein Druck vorhanden, trotzdem werden auch komplexe Geometrien und dünne Wandstärken in großer Genauigkeit abgeformt.

Vorteile:
geringer Formenaufwand (keine Drücke), hohe Flexibilität in der Verarbeitung, maßgeschneiderte Produkteigenschaften, dazu auch komplexe Geometrien herstellbar (Hinterschnitte, geringe Wandstärken), absolut kompakte, lunkerfreie Materialqualität

Nachteile:
nicht jede Rezeptur im Vakuum verarbeitbar, technisch noch aufwendiger als Niederdruckgießverfahren (daher in der Regel nur für geringe Stückzahlen oder sehr spezielle, komplexe Formteile interessant)

Im Spritzgußverfahren werden thermoplastische Polyurethane (TPU) in Granulatform auf Spritzgußmaschinen plastifiziert und unter hohem Druck in spezielle Formen eingespritzt.

Vorteile:
hoch automatisierbar (mannloser Betrieb), detailgetreue Abbildung der Oberflächen (auch Hinterschnitte und komplexe Geometrien), hohe Wiederholgenauigkeit

Nachteile:
aufwendige Formen und Maschinen (hohe Drücke), geringere Flexibilität bei der Werkstoffauswahl, Haftung auf Metall problematisch.

Im Sprühverfahren wird eine spezielle für diese Herstellmethode geeignete und hochreaktive Polyurethantype ohne Form direkt auf die zu beschichtende (Metall-)Oberfläche gesprüht. In wenigen Sekunden verfestigt sich die Polyurethanschichte und bildet eine kompakte, geschlossene und verschleißfeste Kunststoffschicht.

Vorteile:

rasche und einfache Methode zur Herstellung verschleißfester Beschichtungen für großfläche Anwendungen vorwiegend in der Bau- und Stahlindustrie.

Nachteile:

optisch weniger ansprechende Oberflächen (für technisch funktionelle Anwendungen), geringeres Eigenschaftsniveau als vergleichbare im Gießverfahren hergestellte Polyurethansysteme, nur wenige, spezielle, hochreaktive Rezepturen sind für dieses Verfahren geeignet.

Mit mechanischen Bearbeitungsverfahren werden aus vorgefertigten Halbfertigprodukten (Platten, Stäbe, Rohre) die Erzeugnisse mit spanabhebenden Werkzeugen bearbeitet.

Auf Dreh- Schleif- und Fräsmaschinen entstehen so Teile hoher Präzision.

Vorteile:

Hohe Maßgenauigkeit, geringe bis keine Investitionen in Formen oder Vorrichtungen erforderlich

Nachteile:
nicht jede Polyurethantype bearbeitbar, speziell weiche Polyurethane sind schwierig zu bearbeiten.  

 
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