Formteile und Formgebung durch Gießen und Pressen

Molding (Formgebung) und Moldings (Formteile) bezeichnen die Herstellung dreidimensionaler Bauteile durch das Füllen einer Formkavität mit einem fließfähigen Werkstoff und dessen anschließende Verfestigung. Zentral ist die Übertragung der Werkzeugkontur auf das Bauteil mit hoher Maß- und Wiederholgenauigkeit.

In der Polymertechnik umfasst Molding insbesondere das thermoplastische Spritzgießen, das Hybrid-Spritzguss (Kombination mit Metalleinlegern oder Faserhalbzeugen) sowie das Overmolding (Umspritzen vorhandener Strukturen). Bei Thermoplasten erfolgt die Formfüllung schmelzeförmig und die Erstarrung durch Abkühlung; bei Duroplasten und Elastomeren dominieren Reaktions- bzw. Vulkanisationsprozesse. Die Prozessführung (Geschwindigkeit, Druck, Temperatur) steuert Faserorientierung, Kristallinität, Restspannungen und damit die mechanischen Eigenschaften.

Für Faserverbundwerkstoffe werden flüssigkeitsbasierte Formgebungsverfahren wie das RTM-Verfahren (Resin Transfer Molding) eingesetzt, bei denen ein Harzsystem in eine mit trockenen Fasern belegte geschlossene Form injiziert wird. Kompressionsgeformt (Compression Molding) und Heißpressen verwenden meist vorgelegte Prepregs oder Pulvermassen, die unter Temperatur und Druck verdichtet und ausgehärtet werden. Flüssigkeitsverbundformung fasst Verfahren zusammen, bei denen Matrixmaterial im flüssigen Zustand in eine Faserarchitektur eindringt.

Für metallische und keramische Werkstoffe existieren analoge Konzepte wie Pulver-Extrusionsformgebung und Pulver-Spritzgießen, bei denen Pulver-Binder-Gemische in Formen verarbeitet und anschließend entbindert und gesintert werden. Die Auslegung von Formprozessen erfordert die Kopplung von Rheologie, Wärme- und Stofftransport sowie Reaktionskinetik, da Defekte wie Lunker, Bindenahtschwächen oder Faserablösungen unmittelbar aus der Prozessführung resultieren.

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