Kunststoff-Verarbeitung

Thermoplastische Kunststoffe können im erwärmten Zustand mit geringem Kraftaufwand geprägt, durch Tiefziehen umgeformt sowie auf speziellen Vorrichtungen gebogen und gerichtet werden. Mit Hilfe spezieller Werkzeuge lassen sich thermoplastische Kunststoffe manuell feilen, sägen oder schabend zerspanen.

Hinweise für die maschinelle Zerspanung

• Nur harte Kunststoffe sind für die maschinell spanende Bearbeitung geeignet.
• Vermeiden Sie örtliche Überhitzung. Technische Kunststoffe haben eine wesentlich geringere Wärmeleitfähigkeit als Metalle und leiten daher die bei der Zerspanung entstehende Wärme sehr viel schlechter ab. Dadurch kann es zu lokalen Überhitzungen kommen.
  
• Bei der maschinellen Bearbeitung thermoplastischer Kunststoffe sind hohe Arbeitsgeschwindigkeiten und ein geringer Vorschub einzuhalten.
  

Maschinen

Für die Verarbeitung von Kunststoffhalbzeugen sind die handelsüblichen Maschinen der Holz- und Metallverarbeitung geeignet.

Werkzeuge

Achten Sie auf eine besondere Schneidegeometrie. Verwenden Sie bei verstärkten oder mit Füllstoffen versehenen Kunststoffen (PFTE-Compounds) aufgrund der längeren Standzeit Hartmetall- oder diamantbestückte Werkzeuge. Für die Verarbeitung ungefüllter Kunststoffe reichen dagegen HSS-Werkzeuge aus.

Mit Hilfe einer scharfen Werkzeugeschneide ist eine gute Wärmeabfuhr über den Span möglich. Zudem kann bei Thermoplasten und Duroplasten durch Wasser (Bohrwasser) oder Pressluft für zusätzliche Kühlung gesorgt werden.

Maßhaltigkeit

Um Deformationen zu vermeiden, sollte bei der Bearbeitung mit niedrigem Spanndruck gearbeitet werden. Sorgen Sie für Spannungsbeseitigung und Materialberuhigung im Falle unsymmetrischer Spanabnahme oder bei hohem Zerspanungsvolumen. Kunststoffe, die zur Wasseraufnahme neigen (z.B. PA) oder Kunststoffe, die ein relativ hohes Wärmeausdehnungsvermögen besitzen, erfordern größere Fertigungstoleranzen als Metalle. Um enge Toleranzen zu gewährleisten, sollten bei der Konstruktion bzw. Auslegung des Bauteils die zu erwartenden Maßabweichungen vor der Bearbeitung berücksichtigt werden.

Bearbeitungsverfahren

Sägen

Verwenden Sie beim Sägen von Kunststoffen Kreissägen mit Hartmetallwerkzeugen, sowie Bandsägen mit HSS-Sägebändern. Die Sägeblätter sollten scharf und stark geschränkt sein, um Erwärmung zu vermeiden.

Bohren

Sorgen Sie bei langen Bohrungen für ein häufiges Herausziehen des Bohrers, um eine ausreichende Kühlung und Spanentfernung zu ermöglichen. Große Bohrdurchmesser sollten vorgebohrt und mit einem Kreisschneider fertiggestellt werden.

Drehen

Arbeiten Sie mit hohen Schnittgeschwindigkeiten und verwenden Sie eine Spantiefe von mindestens 0,5 mm. Um eine riefenfreie Oberfläche zu gewährleisten, benutzen Sie Werkzeuge mit einem kleinen Schneidenradius. Zur Kühlung ist Pressluft besonders geeignet, da diese zusätzlich der Spanbeseitigung dient.

Fräsen

Verwenden Sie Werkzeuge mit großen Spanräumen und halten Sie den Spanquerschnitt durch Schnittiefe und Vorschub möglichst groß.

Schleifen

Für Schleifarbeiten ist Schleifpapier in staubfeiner bis grober Körnung geeignet. Arbeiten Sie bei umlaufenden Schleifbändern nur mit geringem Anpressdruck.

Polieren

Polieren Sie geschliffene Kunststoffflächen mit Filz-, Baumwoll- oder Lammfellschwabbelscheiben, auf denen Polierpaste bzw. wässrige Aufschwemmungen aufgetragen sind.

Fügen

Thermoplastische Kunststoffe können lösbar durch Schrauben und Schnappverbindungen, oder unlösbar durch Nieten, Schweißen, Verkleben oder Einbetten verbunden werden. Duroplaste und Elastomere lassen sich weder durch Schweißen noch durch Einbetten verbinden, da sie sich bei Erwärmung zersetzen, ohne flüssig zu werden.

Schweißen

Das Verschweißen thermoplastischer Kunststoffe (mit oder ohne Zusatzwerkstoff) erfolgt durch örtliches Erwärmen auf Schweißtemperatur. Dabei hängt das zu wählende Schweißverfahren (z.B. Reibungs-, Hochfrequenz- oder Heißgasschweißen) von der Kunststoffart, der geforderten Festigkeit und der Werkstückform ab. Duroplaste können nicht verschweißt werden.

Kleben

Beachten Sie beim Verkleben von Kunststoffen folgende Punkte:

• Die zu verklebenden Teile sollten klebegerecht gestaltet sein.
  
• Die Klebestellen sollten richtig vorbehandelt sein.
  
• Wählen Sie den für den Kunststoff geeigneten Kleber.