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Verarbeitung von Thermoplasten - Blasformen

Streckblasen

Auszug aus
Christian Hopmann, Walter Michaeli

Einführung in die Kunststoffverarbeitung

10/2015, 310 Seiten, € 31,99
ISBN: 978-3-446-44628-1
S. 140-142

Eine Sonderform des Blasformens ist das so genannte Streckblasen. Dabei wird ähnlich wie bei Folien der Effekt ausgenutzt, dass durch Verstrecken nahe der Glas- bzw. Kristallitschmelztemperatur hohe Orientierungen in das Material eingebracht werden. Auf diese Weise werden die mechanischen Eigenschaften wesentlich verbessert. Der Vorformling wird bei diesem Verfahren nicht nur in Umfangs- (wie beim Extrusionsblasformen), sondern auch in Längsrichtung verstreckt. Letzteres geschieht mechanisch durch einen Stempel, während simultan die Umfangsverstreckung durch Blasluft bewirkt wird. Die vergleichsweise niedrigen Temperaturen, bei denen dieser Prozess abläuft, bedingen hohe Verformkräfte, weswegen Blasdrücke von bis zu 20 bar und mehr auftreten.

In der Praxis muss man daher im Allgemeinen einen Kompromiss finden zwischen idealer Verstrecktemperatur und realisierbaren Verstreckkräften. In Bild 1 ist der prinzipielle Ablauf des Streckblasprozesses dargestellt, ausgehend von einem spritzgegossenen Vorformling.

PVC, PP und PET sind die bevorzugt eingesetzten Materialien bei diesem Verfahren.

Bild 1: Prinzip des Streckblasprozesses

Vorformlingsherstellung

Vorformlinge aus PVC beispielsweise, die sich schlecht spritzgießen lassen, werden im Extrusionsblasformverfahren hergestellt und im Allgemeinen auf Streckblasmaschinen verarbeitet. Spritzgegossene Vorformlinge haben dabei den Vorteil, dass sie eine sehr genaue Wanddickenverteilung und einen sehr präzise kalibrierten Hals besitzen. Außerdem treten keine Quetschnähte auf, man kann sie aber anhand der Angusspunktmarkierung erkennen.

Verfahren aus erster und zweiter Wärme

Unter dem Streckblasen aus erster Wärme versteht man folgenden Prozessablauf: Vorformlingsherstellung – Abkühlung auf Verstrecktemperatur (Konditionieren) – Verstrecken. Dies geschieht in einer Maschine (Spritzstreckblas-, Extrusionsstreckblasmaschine).

Der andere Fall ist das Streckblasen aus zweiter Wärme, das auf zwei getrennten Maschinen abläuft mit folgenden Schritten: Vorformlingsherstellung – Abkühlung auf Entformungstemperatur – Wiederaufheizen auf Verstrecktemperatur – Verstrecken.

Energetisch günstiger, aber auch maschinentechnisch aufwändiger ist das erste Verfahren. Die Schwierigkeit liegt bei beiden Verfahren darin, den Vorformling auf eine über die Wanddicke konstante Verstrecktemperatur zu bringen. Die Wanddicken von Streckblas-Vorformlingen betragen bis zu einigen Millimetern, da, um eine Längsverstreckung zu erzielen, die Vorformlinge um ein Vielfaches kürzer als das fertige Produkt sein müssen.

Vor- und Nachteile des Streckblasverfahrens

Ein im Streckblasverfahren hergestellter Hohlkörper ist charakterisiert durch die biaxiale Orientierung seiner Makromoleküle und den daraus resultierenden Eigenschaftsverbesserungen. Dazu zählen als wesentlichstes die höheren Festigkeiten gegenüber einem blasgeformten Hohlkörper bei gleicher Wanddicke. Hinzu kommen aber auch je nach Anwendungsfall und Material verbesserte Transparenz, höherer Oberflächenglanz, bessere Sperreigenschaften gegenüber verschiedenen Medien.

Nachteilig sind die Einschränkungen bei der Formgebung. Es lassen sich im Allgemeinen nur rotationssymmetrische bzw. Hohlkörper mit ovalem Querschnitt herstellen.

Auszug aus
Christian Hopmann, Walter Michaeli

Einführung in die Kunststoffverarbeitung

10/2015, 310 Seiten, € 31,99
ISBN: 978-3-446-44628-1
S. 140-142
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