Thermoformung

Thermoformung ist ein Fertigungsverfahren zur Herstellung von Kunststoffbauteilen. Dabei wird eine thermoplastische Kunststoffplatte oder -folie erhitzt, bis sie formbar wird, und anschließend mithilfe eines Formwerkzeugs in die gewünschte Geometrie gebracht. Die Verformung erfolgt meist durch Unterdruck, Druckbelastung oder eine Kombination aus beidem. Nach dem Formen kühlt das Teil ab und wird aus dem Werkzeug entnommen, oft gefolgt von Zuschneiden und Nachbearbeitung.

Zu den wichtigsten Ausführungen gehören Vacuum Forming (Vakuumformen) und Pressure Forming (Druckformen). Beim Vacuum Forming wird das erhitzte Material durch Unterdruck in eine Form gezogen; beim Pressure Forming kommt zusätzlich Druck zum Einsatz, um feinere Details zu erreichen. Twin-Sheet-Forming bildet zwei Platten gleichzeitig, um Hohlkörper oder Hälften zu erzeugen.

Verwendbare Werkstoffe sind wachsende Vielfalt thermoplastischer Kunststoffe wie Polystyrol (PS), HIPS, ABS, Polycarbonat, PETG, PVC und PMMA. Die Wahl beeinflusst Transparenz, Festigkeit, Temperaturbeständigkeit und Kosten. Typische Plattenstärken liegen je nach Teilgröße im Bereich von ca. 0,5 bis 6 mm.

Hauptanwendungen finden sich in der Verpackung (Schalen, Trays, Blister), im Konsumgüterbereich (Gehäuse, Abdeckungen), in der Automobilindustrie (Armaturenbrett-Verkleidungen, Innenverkleidungen) sowie im Medizinbereich (Einweg-Behälter, Gehäuse). Thermoformen eignet sich besonders für mittlere Stückzahlen und große Bauteile.

Zu den Vorteilen zählen niedrige Werkzeugkosten, kurze Entwicklungszeiten und die Fähigkeit, große Bauteile herzustellen. Nachteile sind begrenzte Details, Abhängigkeit von Draftwinkeln, Materialverschnitt durch Randnachbearbeitung und begrenzte Toleranzen im Vergleich zu Spritzgießen. Recycling von Multi-Layer-Produkten kann herausfordernd sein.

Fortschritte betreffen die Materialvielfalt, Oberflächenqualität und Energieeffizienz. Recyclingbare Kunststoffe und Rezyklateinsatz verbessern die Umweltbilanz. Viele Anwendungen verwenden dünne, recycelbare Materialien, während dickere oder mehrschichtige Teile oft spezielle Abfall- und Recyclinglösungen erfordern.