Lektion 2.3UrformenKapitel 2 · Formen von Kunststoffen und Gummi

Blasformen (Extrusions- und Spritzblasformen)

Heißer Schlauch oder Vorformling, in einer Form aufgeblasen

Beim Blasformen entstehen hohle Kunststoffteile, indem weicher, heißer Kunststoff in einer kalten Form aufgeblasen wird, wie ein Luftballon in einer Kiste. Fast jede Kunststoffflasche, vom Shampoo bis zur Limonade, wird so hergestellt. Es ist schnell und pro Teil günstig, erzeugt aber nur Hohlkörper.

Foto: dierk schaefer, CC BY 2.0, via Wikimedia Commons

Blasformen · Extrusionsweg (4 Bilder) und Spritzgussweg (3 Bilder)Die eingekreisten Zahlen entsprechen den Schritten unten. Reihe A zeigt das Extrusionsblasformen (Schritte 1–4); Reihe B das Spritzblasformen (Schritte 5–7).

So funktioniert es

Extrudieren. Ein Extruder (eine beheizte Schnecke, wie in Lektion 3.3) presst geschmolzenen Kunststoff durch eine ringförmige Düse. Heraus kommt ein heißer, hängender Schlauch, der Vorformling (Schlauchvorformling).
Schließen. Die zwei Hälften einer kalten Form schließen sich um den Schlauch. Sie quetschen seinen Boden zu, und der Schlauch wird oben abgetrennt.
Blasen. Druckluft, meist etwa 5–10 bar, tritt durch einen Blasdorn ein. Sie bläst den Schlauch an die Formwände, wo der Kunststoff abkühlt und erstarrt.
Öffnen und entgraten. Die Form öffnet sich, und der Behälter kommt heraus. Der überschüssige Kunststoff, der an der Quetschnaht herausgedrückt wurde (der Grat), wird abgetrennt und recycelt.
Einen Vorformling spritzen. Das Spritzblasformen beginnt mit einem Vorformling (Preform): einem kleinen, dickwandigen Reagenzglas, das um einen Kernstab gespritzt wird. Sein Gewindehals hat bereits die endgültige Form.
Strecken und blasen. Der warme Vorformling kommt in die Flaschenform. Bei PET-Getränkeflaschen drückt ihn zuerst ein Reckstab nach unten, dann bläst Luft mit bis zu etwa 40 bar ihn auf. Das nennt man Streckblasformen.
Entformen. Die Form öffnet sich, und die Flasche kommt ohne abzutrennenden Grat heraus. In der Mitte des Bodens bleibt ein kleiner Anspritzpunkt.

Viele PET-Flaschen entstehen in zwei getrennten Schritten: Die Vorformlinge werden in einem Werk gespritzt, dann mit Infrarotlampen wieder erwärmt und nahe der Abfüllanlage geblasen.

Wichtige Fakten

Werkstoffe: Polyethylen (HDPE) und Polypropylen für das Extrusionsblasformen; PET für Getränkeflaschen im Streckblasformen; auch PVC und Polycarbonat
Typische Teile: Flaschen, Kanister, Kraftstofftanks, Gießkannen, Luftkanäle, Fässer
Bauteilgröße: Von Tablettenflaschen mit wenigen Millilitern bis zu Tanks mit etwa 1.000 Litern (Extrusion)
Präzision: Außenform meist innerhalb von etwa ±0,3 bis ±0,5 mm; Hälse enger; die Wanddicke schwankt von Stelle zu Stelle
Oberfläche: Außen glatt oder strukturiert, von der Form übernommen; innen berührt nie ein Werkzeug
Geeignete Losgröße: Zehntausende bis viele Millionen Teile
Werkzeug- und Maschinenkosten: Formen sind billiger als Spritzgussformen, weil die Drücke niedrig sind (oft Aluminium, einige tausend bis zehntausende Dollar); Maschinen von zehntausenden bis Millionen Dollar für schnelle PET-Linien
Geschwindigkeit: Kleine Flaschen alle paar Sekunden pro Kavität, große Tanks einige Minuten; große PET-Maschinen fertigen zehntausende Flaschen pro Stunde

Stärken und Grenzen

Stärken

Der praktische Weg, einteilige Hohlbehälter schnell herzustellen
Formen kosten weniger als Spritzgussformen
Leicht, dünne Wände und sehr hoher Ausstoß
Hohle Griffe, Tanks und ungewöhnliche Formen möglich (Extrusion)

Grenzen

Nur Hohlteile; die Wanddicke lässt sich schwer genau steuern
Das Extrusionsblasformen hinterlässt Grat zum Abtrennen und eine Quetschnaht
Die Innenform wird nicht kontrolliert; keine scharfen inneren Merkmale
Spritz- und Streckblasformen brauchen zusätzlich eine Vorformlingsform, eignen sich also für hohe Stückzahlen

Wo es eingesetzt wird

GetränkePET-Wasser- und Limonadenflaschen
HaushaltWaschmittel- und Shampooflaschen, Gießkannen
AutomobilbauKraftstofftanks, Luftkanäle, Scheibenwasserbehälter
Medizin und PharmaTablettenflaschen, Augentropfenfläschchen
IndustrieKanister, Fässer, Großbehälter mit 1.000 Litern

So erkennen Sie es

Extrusionsblasformen: eine erhabene Linie oder Narbe quer über den Boden (die Quetschnaht) und eine Trennlinie an beiden Seiten entlang.
Hohle Griffe, die Teil des Behälters sind, wie bei Milchkannen und Kanistern.
Spritz- oder Streckblasformen: ein kleiner Punkt genau in der Mitte des Bodens (der Anguss) und keine Quetschnaht.
PET-Flaschen: ein dicker, scharf geformter Hals mit einem Ring unter dem Gewinde, über einem dünnen, gestreckten Körper.

Im Vergleich mit

Spritzgießen2.1füllt eine geschlossene Kavität, um massive Teile zu erzeugen; Blasformen bläst Kunststoff auf, um hohle zu erzeugen.Thermoformen2.4streckt ebenfalls heißen Kunststoff an eine Form, aber aus einer flachen Platte, daher entstehen offene Schalen und Becher.Rotationsformen2.5erzeugt ebenfalls Hohlteile, besonders sehr große, aus Pulver und langsamer Erwärmung statt mit Luftdruck.

Ansehen

Spectra Packaging · Vorformling, Formschließen, Blasen und Entgraten, Schritt für Schritt

PLASTOTECH · Wie ein Vorformling auf einem Kernstab gespritzt und dann geblasen wird

Sidel · Ein PET-Vorformling, der zu einer Flasche gestreckt und geblasen wird

Bekum Group · Eine große Extrusionsblasformmaschine bei der Arbeit

Echte Fotos ansehen

Wikipedia: Blasformen — wie Extrusions-, Spritz- und Streckblasformen funktionieren; wenige Fotos
Fotosuche auf Wikimedia Commons
Wikimedia Commons: PET-Vorformlinge — die reagenzglasförmigen Vorformlinge vor dem Blasen

Merken

Beim Blasformen wird heißer Kunststoff in einer kalten Form aufgeblasen, um Hohlteile zu erzeugen.
Das Extrusionsblasformen beginnt mit einem hängenden Schlauch und hinterlässt Grat; das Spritzblasformen beginnt mit einem gespritzten Vorformling und hinterlässt keinen.
PET-Getränkeflaschen werden aus Vorformlingen gestreckt und geblasen, zehntausende pro Stunde.