Thermoformen

Das Prinzip heißt Wärme


Unter Thermoforming versteht man das Umformen von thermoplastischen Halbzeugen bei höherer Temperatur zu Formteilen. Durch die Technik der Thermoverformung ist es möglich, individuelle Fertigteile ökonomisch in Großserien, aber auch in kleinsten Serien zu produzieren. Mithilfe des Tiefziehens gelingt es uns, mit geringen Werkzeugkosten und kürzesten Vorlaufzeiten qualitativ hochwertige Produkte herzustellen.

Die Wandstärke des tiefgezogenen Kunststoffteils unterscheidet sich von der Wandstärke des Ausgangsmaterials. Typischerweise kommen beim Tiefziehen Kunststoffplatten mit einer Stärke zwischen 1 - 10 mm zum Einsatz. Das Verstreckungsverhältnis zwischen der Ausgangsfläche und der erzeugten Oberfläche entscheidet maßgeblich über die resultierende Wandstärke. Die Geometrie des Thermoformwerkzeuges spielt hierbei eine entscheidende Rolle.

Wichtig!

Die Anforderungen an das Tiefziehteil sollten bei der Konstruktion des Werkzeuges unbedingt berücksichtigt werden. Eine professionelle Beratung im Vorfeld kann entscheidend sein und langfristig viel Geld sparen.

meta-pro Analyse

  • Beidseitiges Aufheizen der Kunststoffplatte bis zur elastischen Verformbarkeit
  • Vorstrecken durch Einblasen von Druckluft
  • Absaugen der Luft durch das Werkzeug bis der Kunststoff vollständig an der Form anliegt
  • Abkühlen mittels Gebläse und Werkzeugtemperierung
  • Lösen des Tiefziehteils durch Einblasen von Druckluft und Absenken der Form
  • Tiefziehteil mit Spannrand

Weitere Fertigungsschritte:

Sägen des Randbeschnittes, Fräsen, Stanzen, Montage

Maschinenpark


Wir verfügen über einen modernen Maschinenpark. Alle Formate sind durch mehrere Maschinen abgedeckt und somit zuverlässig für Sie einsetzbar.

Mehr erfahren

Werkzeuge

Moderner Maschinenpark


Ein Kunststoffteil ist immer nur so gut, wie das Werkzeug aus dem es hergestellt wurde. Unser moderner Maschinenpark bietet Ihnen genau das: Auf über 20 CNC-gesteuerten Bearbeitungszentren werden Ihre Produkte mit höchster Genauigkeit gefertigt.

Als Teil unseres eigenen Werkzeugbaus erstellen wir temperierte Aluminium-Tiefziehwerkzeuge im Positiv- und Negativbereich. Dazu gehören auch bewegliche Aluwerkzeuge für Hinterschnitte der Thermoformmaschinen und Fräs- und Stanzvorrichtungen anhand Ihrer individuellen Daten. Der Vorteil liegt klar auf der Hand: Durch den bestehenden Digitalisierungsgrad haben wir die höchstmögliche Präzision- und Wiederholgenauigkeit auch bei großen Serien. Kurze Wege bei der Herstellung der Aluminium- und Fräswerkzeuge garantieren eine schnelle Umsetzung von Ideen und Änderungswünschen. Unsere Dienstleistung reicht von kompliziertesten Tiefziehwerkzeugen über Fräsvorrichtungen bis hin zu Montageschablonen mit pneumatischen Fixierungshilfen.

Verfahren und Maschinen

Entwicklung Werkzeugbau

Oft gibt es nur eine oder eine grobe Konstruktionsskizze. 

Wir begleiten Sie von Anfang an mit unseren erfahrenen Konstrukteuren. Wichtig ist uns hierbei, immer gemeinsam mit unseren Kunden in die Entwicklung zu gehen und unser Know-how weiterzugeben. In diesem Prozess werden z.B. passende Kunststoffmaterialien ausgewählt oder die technischen Vorrausetzungen in Bezug auf die Produktgeometrie definiert. Auch komplexe Bauteile oder Verschachtelungen im Bereich der Logistik sind Teil des meta-technik® Portfolios. Unsere modernen CAD/CAM Programme besitzen alle gängigen Industrieschnittstellen wie z.B. STEP oder IGES. Wir visualisieren Ihre Ideen oder Konstruktionen und stellen Ihnen diese auf Wunsch auch als 3D-Druck vor. Sprechen Sie mit uns – wir finden auch für Ihr Produkt die passende Lösung.

CAD/CAM mit der Software Cimatron

Positiv- und Negativverfahren


Beim Thermoformen werden grundsätzlich zwei Arten unterschieden – diese definieren sich durch die Form der Werkzeuge. Beim Positivverfahren wird der Kunststoff über das Werkzeug und beim Negativverfahren in das Werkzeug gezogen. Das Formteil erhält dadurch einmal eine innere und beim anderen Mal eine äußere Formgebung.

Durch das Umformen erfolgt eine Verstreckung des Materials – die Ausgangsstärke reduziert sich und das Material erkaltet. Beim Positiv- und Negativverformen nutzt man deshalb zur Vermeidung dieses Vorgangs eine pneumatische Vorstreckung, den Einsatz eines Hilfsstempels oder beheizte Werkzeuge. Dadurch kann man auf die Fließbewegungen des Materials erheblichen Einfluss nehmen. Thermoformen steht als Kunststoff-Verarbeitungsverfahren für geringe Werkzeugkosten in Bezug auf Tiefzieh-Werkzeug/Fräswerkzeug und hohe Wiederholgenauigkeit. Die Fräswerkzeuge dienen zur Nachbearbeitung des Kunststoffteils. Thermoformen bietet eine große Flexibilität – gerne stehen wir Ihnen dazu mit unserem Kunststoff Know-how beratend zur Seite.

Positiv-Werkzeug

  • Formgenauigkeit an der Innenseite
  • Formteil besitzt dicken Boden und dünnen oberen Rand
  • Neigt zur Faltenbildung
  • Gefahr von Schreckmarken
  • Schlechter zu entformen
  • Günstiger, da einfacher zu fertigen

Negativ-Werkzeug

  • Formgenauigkeit an der Außenseite
  • Boden- und Eckbereich dünn, oberer dicker Rand
  • Faltenbildung nicht so stark
  • Gut zu entformen
  • Innenkonturen erfordern aufwendigere Bearbeitung, ist somit teurer

Werkstoffe

Werkstoffe


Generell können wir alle gängigen Thermoplaste auf unseren Tiefziehmaschinen verarbeiten:

Polystyrol (PS), schlagfestes Polystyrol (PS-HI), Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer (ABS), Acrylnitril-Styrol-Acrylester-Copolymer (ASA), Polyvinylchlorid (PVC), Styrol-Acrylnitril-Copolymer (SAN), Polyethylen hoher Dichte (PE-HD oder HDPE), Polypropylen (PP), Polymethylmethacrylat (PMMA), Polycarbonat (PC), Polyamid (PA), Polyethylenterephthalat nicht kristallisierend (PETG) und Amorphes Polyethylenterephthalat (APET).

Werkstoffeigenschaften

Bitte entnehmen Sie aus unserer umfangreichen Richtwerte-Tabelle weitere Informationen.

Schutzverkleidung für Mähanlage (Agrar)

MaterialFarbemin. Temp. °Cmax. Temp. °CBeständigkeit Öl/ChemikalienSchlagfestigkeitAutomat. Handling

ABS Regenerat

anthrazit/schwarz

-4080sehr gutsehr guthervorragend

ABS Neuware

diverse

-4080sehr gutsehr guthervorragend

ABS TPU

anthrazit/schwarz

-4080sehr gutsehr guthervorragend

PC Regenerat

schwarz

-80100guthervorragendhervorragend

PC Neuware

diverse

-80100guthervorragendhervorragend

PE Regenerat

schwarz

-4080hervorragendhervorragendgut

PE Neuware

natur oder diverse

-4080hervorragendhervorragendgut

PET Neuware

transparent oder diverse

-1060gutsehr guthervorragend

PP Neuware

natur oder diverse

0100hervorragendsehr gutgut

PPC Neuware

diverse

-2090hervorragendhervorragendgut

PS Regenerat

schwarz-2060gutguthervorragend

PS Neuware

diverse

-2060gutguthervorragend

 

Oberflächen & Design

Oberflächen & Design


Die unterschiedlichen Halbzeuge werden nach verschiedenen Verfahren produziert. Es gibt gepresste, extrudiert und gehobelt Plattenformate, die sich unbehandelt in der Oberflächenqualität unterscheiden. Vielfach sind aber weitere Eigenschaften vom Kunden gewünscht.

Platten können mit unterschiedlichen Narbungswalzen hergestellt werden und zeigen dann eine hochwertigere Optik. Auch kann eine Platte in matter oder glänzender Ausführung produziert werden. Einige Materialien lassen sich hervorragend lackieren und zeigen dann das gewünschte Bild. Bei einer bestimmten Mindestmenge von z.B. 1000 kg, kann eine Platte auch in einer gewünschten Farbe produziert werden. Es gibt extrudierte Mehrschichtplatten, die einen günstigen Kern bei hochwertiger Außenfläche haben. Selbst Dekore wie z.B. eine Marmor- oder Holzstruktur können eine Oberfläche aufwerten. Neben den optischen Eigenschaften können auch die technischen Eigenschaften des Halbzeugs verbessert werden. Durch bestimmte Additive können Eigen- schaften wie die mechanische Festigkeit, der UV-Schutz, oder die elektrische Eigenschaften in die gewünschten Parameter gesetzt werden.

Farbwelt


Neben den Standardfarben können wir die Halbzeuge nach Kundenwunsch in weiteren Farben produzieren lassen. Die Platten können dann ein mattes bzw. glänzendes Aussehen haben oder können in der Oberfläche mit unterschiedlichen Narbungsprofilen versehen werden. Um diese Sondertypen zu bestellen bedarf es einer Materialmenge von ca. 1 Tonne / 3 Tonnen / 5 Tonnen je nach Materialspezifikation.

Vlieswerkstoffe


Das Prinzip heißt Isolation

Mit innovativen Vlieswerkstoffen lassen sich Lärm, Kälte, Wärme und Vibrationen abschirmen oder auch erhalten. Technische Potenziale können besser ausgeschöpft werden und eine höhere Effizienz erreicht werden. Diese Innovation bietet im Thermoformen eine große Vielfalt an Möglichkeiten. Man setzt diesen Werkstoff beispielsweise im Fahrzeugkabinenbau ein, um Geräusche zu dämmen, oder um eine bessere Isolation zu erreichen. Noch sind Vlieswerkstoffe im Thermoformen eine Nische, aber dieser innovative Werkstoff dringt gerade in viele Themenfelder vor. Wir bieten Ihnen eine ausführliche Beratung im Hinblick auf Einsatz & Anwendung.

Vlieswerkstoffe sind:

  • formbar
  • anpassungsfähig & elastisch
  • absorbieren Geräuschen und Flüssigkeiten
  • robust in der Anwendung
  • wärmeisolierend
  • extrem leicht
  • schützen vor Schäden
  • Nachhaltig, da recycelte und nachwachsendeRohstoffe verwendet werden

Nachhaltigkeit

Verantwortung + Kunststoff = Umweltbewusstsein


Verantwortung in der Kunststoffherstellung bedeutet, dass der Schutz der Umwelt an erster Stelle steht. Bei der meta-technik wurden umfassende Maßnahmen im betrieblichen Ablauf etabliert. Unser Fokus ist stets auf Verbesserung und Energieeffizienz ausgerichtet.

Unsere Kunststoffe sind zu 100% recyclebar

Wir produzieren langlebige Kunststoffteile, immer mit dem Blick auf die Recyclingmöglichkeit. Eine strikte Abfalltrennung verschiedener Abfallklassen, ist Bestandteil unseres Recyclingkonzepts. Dazu arbeiten wir mit einem zertifizierten Entsorgungsfachbetrieb zusammen. Produktions- und Verarbeitungsabfälle werden gesammelt und an die Hersteller zurückgegeben. Diese Reste werden sortiert, getrennt und anschließend granuliert. Das so entstandene Granulat wird dann wieder in den Produktionsprozess neuer Kunststoffe eingesetzt.

Strom aus erneuerbaren Energien

Durch eine Photovoltaikanlage in Rheine gewinnen wir eigenen Strom. Die restliche benötigte Strommenge stammt zu 80% aus erneuerbaren Energien.

Sonstige Maßnahmen

  • Alle Leuchtstoffröhren in den Produktionshallen wurden durch energiesparende LED-Röhren ausgetauscht.
  • Unsere Staplerflotte fährt elektrisch! Für unseren innerbetrieblichen Transport setzen wir ausschließlich Elektro-Stapler ein.
  • Wir vermeiden Müll! Für die Getränkeversorgung unserer Mitarbeiter setzen wir auf umweltschonende Wasserspender mit Leitungswasser und wiederverwendbaren Flaschen.
  • Stichwort Digitalisierung: In vielen Abteilungen wurden Arbeitsprozesse auf beleglose – also digitale Bearbeitung umgestellt. So vermeiden wir Papierberge und schonen wichtige Ressourcen.

Prototyping

Industrieller 3D-Druck


Mit hohem Produktionsvolumen

Unser moderner 3D-Drucker ermöglicht realistische Prototypen aus fortschrittlichen Polymeren und Verbundwerkstoffen wie PEEK, PA6-CF, PA6-GF usw. So können Sie sich einen ersten schnellen Eindruck Ihres Produktes machen. Wir bieten Ihnen Drucke bis zu einer Größe von 430x445x585 mm an.

 

KOMBINIEREN/VERBINDEN
VON KUNSTSTOFFEN
UND METALL

In der Kombination liegt die Kraft


Thermoverformte Kunststoffverkleidungen sind bereits tausendfach und mehr an Maschinen und Fahrzeugen dauerhaft verbaut worden.

Wir überzeugen durch eine detaillierte Anwendungsberatung und Montage- bzw. Konstruktionshilfen. Hierzu bieten wir Ihnen unterschiedliche Lösungen an:

  • Verschweißen von doppelschaligen Kunststoffteilen mit Ultraschall und zusätzlicher Verklebung
  • Schweißrahmen-Konstruktionen oder Laserkantteile, die verklebt und oder verschraubt werden

Verbindung von Kunststoffformteilen an bestehenden Metallrahmen

Verbindung von Kunststoffformteilen mittels Kleber

Tür Schaltschrank aus Kunststoff

  • mit Stahl-Versteifung
  • Baugruppe aus ABS / PMMA Coex mit verklebter Metallstabilisierung

Tragrahmen (Automotiv) mit Stahlrahmen-Versteifung

  • Tragrahmen aus ABS Coex PMMA mit Stahlrahmen für eine
  • Türfunktion mit integrierter verklebter Schallschutzmatte

Fügetechnik


 

Extrusionschweißen

Warmgasschweißen

Ultraschallschweißen

Ultraschallschweißen

Muffen/Spiegel

Kleben

Montage

Kleben von Kunststoff mit Metall

Montage von Baugruppen

M-Tube - Modulare Monategelinie


Effizienter Warenfluss, kurze Rüstkosten, optimaler Workflow, flexibel einsetzbar

Einer der großen Vorteile von Thermoplasten ist die Kombinationsfähigkeit mit gleichen oder anderen Materialien zu Baugruppen. Je nach Anwendungs-an- forderung kommt das beste Material zum Einsatz. Auch für die Montage von Baugruppen ist eine gut durchdachte Konstruktion essentiell. In dieser Bearbei- tungsstufe entscheiden sich nicht nur die Kosten, sondern auch Belastungs- und Verschleißwerte. In unserer modularen Montagelinie m-tube bieten wir Ihnen einen optimalen Workflow.

Baugruppen und Montage

    Kernkompetenzen

    • Schweißen
    • Kleben
    • Montage von Baugruppen
    • Labeln
    • Erschichten
    • etc.

    Full Service

    Für den Transport der Kunststoff-Verkleidungsteile entwickeln wir die passenden Gestelle. So ist ein effizienter Warenfluss gewährleistet.

    Optimaler Workflow


    In unserer modularen Montagelinie m-tube setzen wir Baugruppen und Komponenten fachgerecht zusammen. So bieten wir unseren Kunden wichtige Zeit- und Kostenvorteile. Zum Abschluss der Baugruppe erfolgen umfangreiche Qualitäts- und Funktionsprüfungen.

    Individuelle Transportgestelle für die Anlieferung an das Fertigungsband

    Beispiel: Baugruppe Spindelwagen für Kanalsysteme


    UV stabile ABS / PMMA Coex Baugruppe

    Wir produzieren sämtliche Verkleidungsteile aus Kunststoff und setzen die einzelnen Komponenten zu einer komplexen Baugruppe zusammen.

    Anwendungsfelder /
    Branchen

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