Das Spritzgussverfahren, auch kurz Spritzguss oder Spritzgießen, ist ein Urformverfahren, das vor allem im Bereich der Kunststoffverarbeitung eingesetzt wird. Beim Spritzgussverfahren wird der Werkstoff in der Spritzgussmaschine unter Wärmeeinwirkung verflüssigt ("plastifiziert") und dann unter Druck in das formgebende Spritzgusswerkzeug eingespritzt. Größe, Form und Oberflächenstruktur des Fertigteils werden durch den Hohlraum ("Kavität") des Werkzeuges bestimmt. Im Werkzeug kühlt der plastifizierte Werkstoff ab, wodurch sich seine molekulare Struktur wieder stabilisiert, sodass das Fertigteil anschließend aus dem Werkzeug entnommen werden kann.
Grundsätzlich lassen sich alle hochwertigen Kunststoffe in unterschiedlichen Ausführungen im Spritzgussverfahren verarbeiten, etwa
- glasfaserverstärkte Kunststoffe,
- Polyamide,
- Polycarbonate,
- thermoplastische Elastomere,
- thermoplastisches Polyurethan,
- Regranulate sowie
- viele weitere Kunststoffe.
Die große Auswahl von Spritzgussmaterialien ermöglicht es, für jede Anforderung einen optimalen Werkstoff zu finden, etwa um UV-beständige oder besonders stabile Spritzgussteile herzustellen.
Grundsätzlich eignen sich eine Vielzahl von Thermoplasten, Duroplasten und Elastomeren für das Spritzgussverfahren. Zudem werden regelmäßig neue, hinsichtlich bestimmter Eigenschaften optimierte Kunststoffe entwickelt, so dass damit auch sehr spezielle Anforderungen an Haltbarkeit, Stabilität, Oberflächenstruktur etc. erfüllt werden können.
Obwohl zum Spritzgießen alle drei Kunststoffarten eingesetzt werden können, kommt den Thermoplasten die größte wirtschaftliche Bedeutung zu.
Das Kunststoffspritzguss-Verfahren basiert auf der Umformung sogenannter makromolekularer Formmassen (Thermoplaste), die bei hohen Temperaturen verflüssigt und unter hohem Druck in Form gebracht werden. Im ersten Schritt wird hierzu das gewählte Kunststoffgranulat in die Spritzgussmaschine eingefüllt und in der Plastifiziereinheit in einen fließfähigen, homogenen Zustand gebracht. Das geschieht durch das Erhitzen des Thermoplasts auf etwa 300 °C in Verbindung mit der permanenten Rotation der Schnecke, die für den Vortrieb des Materials zur Düse sorgt. Im zweiten Bereich der Spritzgussmaschine befindet sich das separat gefertigte Formwerkzeug, das ein dreidimensionales Negativ des zu fertigenden Spritzgussteils darstellt. Über die Düse am Ende der Plastifiziereinheit wird das Material unter hohem Druck in die Form eingespritzt und kühlt darin ab, bevor das fertige Formteil ausgeworfen wird.
Die Spritzgussmaschine besteht aus mehreren Teilen: der Spritzdüse, einer beweglich montierten Aufspannplatte, dem Einfülltrichter, der Schnecke oder Plastifizierungsschnecke, der Auswerfereinheit, einem Verriegelungsmechanismus und der Steuerkonsole. Diese Elemente lassen sich in zwei Hauptbaugruppen einteilen, die Plastifiziereinheit und die Schließeinheit. In der Plastifiziereinheit wird das Granulat zugefügt, miteinander verschmolzen und anschließend unter Druck dosiert und in die Schließeinheit eingespritzt. Diese Gruppe ermöglicht das Verriegeln, Schließen und Öffnen des Werkzeugs und das Auswerfen des fertigen Bauteils.
Grundsätzlich lassen sich im Spritzgussverfahren nahezu alle direkt verwendbaren Formteile aus Kunststoff herstellen, die in unterschiedlichen Industriebereichen eingesetzt werden. Denn Bauteile, die nicht nur stabil, leicht und langlebig sind, sondern sich auch sehr effizient herstellen lassen, kommen in immer mehr Branchen vorzugsweise zum Einsatz. Typische Anwendungsfälle sind u. a. die Automobil- und Elektroindustrie, Medizin- und Pharmahersteller, die Verpackungsindustrie, Bauwirtschaft und Gebäudeschutz, Spielzeughersteller sowie die Hersteller von Zubehör für Musikinstrumente und Reinigungsbedarf.
Unter dem Begriff der Kunststoffverarbeitung wird die Fertigung von Formteilen, Halbzeugen und anderen Teilen aus Kunststoff zusammengefasst. Die Fertigungsverfahren sind in Deutschland in der DIN 8580 klassifiziert und eingeteilt. Dabei sind für die Kunststoffverarbeitung insbesondere drei Verfahren von Relevanz: Urformen, Umformen und Fügen. Das Spritzgussverfahren stellt dabei ein sogenanntes diskontinuierliches Urform-Verfahren dar, in Abgrenzung zu kontinuierlichen Urform-Verfahren wie dem Extrudieren, Kalandrieren, Blasformen oder Pultrodieren.
