Vakuumguss

Verfahrensbeschreibung

Der Vakuumguss ist eine Technik, um Modelle abzuformen. Hergestellt werden hierbei Kunststoffteile. Als Urmodell dienen hier u.a. SLS-Modelle, SLA-Modelle oder auch Frästeile. Vervielfältigt wird ein Urmodell mittels Kunststoff in einer Silikonform, das den fertigen Serienteilen dann sehr ähnlich ist.

Zuerst wird das Urmodell mit Silikon übergossen und so die Passform für den späteren Prototyp erzeugt. Diese Form wird dann in 2 Hälften geteilt und das Urmodell entnommen. Somit ist die Silikonform fertig. Nun wird die Form gusstechnisch vorbereitet, das heißt dass Kanäle zum Befüllen sowie zum Belüften angebracht werden. Danach werden Rahmenbedingungen zum Verarbeiten geschaffen, die durch das Material vorgegeben sind (Druck, Temperatur uvm.). Dazu wird die Form evakuiert, d.h. in eine Vakuumkammer gebracht – davon leitet sich auch der Name des Verfahrens ab. Der Grund, warum dieser Abguss in Vakuum stattfindet ist, dass dadurch keine Luft in dem entstehenden Prototypen eingeschlossen wird – somit entstehen auch keine Hohlräume. Die Form kann nun mit dem entsprechenden Material aufgefüllt werden

Häufig reicht ein einzelner Prototyp, z.B aus dem Stereolithographie-Verfahren, in der Produkteentwicklung für die beteiligten Projektpartner nicht aus. Es braucht Teile für Testversuche, Präsentationen, Photoshootings etc. Das Vakuumgiessen ist ein typischer Nachfolgeprozess von Rapid Prototyping. Ausgehend von einem einzelnen
Prototypen, typischerweise ein Teil das in Stereolithographie gefertigt worden ist, eröffnet das Vakuumgiessen die Möglichkeiten der Herstellung einer Kleinserie. Kostengünstig und innert weniger Tagen realisierbar. Mit einer Silikonform, können bis zu 30 Abgüssen, mit gleich bleibender Qualität hergestellt werden. Die Palette der verwendeten PUR Giessharze reicht von Thermoplasten, bis hin zu Elastomer ähnlichen Duroplasten. Mittels modernsten Oberflächenbehandlungen, verleihen wird den Teilen den richtigen Look, so dass sie zu Serienteilen fast nicht zu unterscheiden sind.

Vakuumgießtechnik

Das Vakuumgießen ist ein Verfahren zur Herstellung von Kunststoff-Formteilen mit komplexer Geometrie und serienähnlichen Eigenschaften.
Es eignet sich insbesondere als Folgeverfahren zur Vervielfältigung von Urmodellen.
Auf Grund der begrenzten Standmenge der Gießform ist das Vakuumgießen bis zu einer begrenzten Stückzahl besonders rentabel.
Der Einsatzbereich des Verfahrens liegt daher vorrangig im Bereich der Muster- und Vorserienfertigung. Bei Kleinserien, die auf Grund von geringen Jahresstückzahlen für das Spritzgießen nicht geeignet sind, empfiehlt sich das Vakuumgießen auch als Serienverfahren.
Ein wesentlicher Vorteil des Verfahrens liegt in den vergleichsweise geringen Formkosten und der schnellen Verfügbarkeit von Funktionsmustern mit unterschiedlichen Materialeigenschaften.

Verfahrensprinzip:

In einer Silikonkautschuk-Form werden 2-K Vakuumgießharze, in der Regel nichtschaumfähige Polyurethane, unter Vakuum vergossen. Das Vakuum ermöglicht lückenfreie Abgüsse hoher Genauigkeit von komplexen Formteilen. Einfallstellen durch Masseanhäufungen treten nicht auf. Mit ausgesuchten Gießharzen können z.B. transparente oder wärmeformbeständige Formteile gefertigt werden. Die Herstellung von Hinterschneidungen ist unproblematisch, ebenso können Gewindebuchsen oder andere Einlegeteile mit eingegossen werden. Die minimale Wandstärke liegt in Abhängigkeit vom Fließweg bei 0,5 mm ... 1,0 mm.
Die mechanische Nachbearbeitung mit den üblichen Verfahren ist möglich. Kundenspezifische Anforderungen hinsichtlich des Oberflächenfinishs können u.a. durch Einfärben, Lackieren, Polieren oder Beschichten realisiert werden.