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Bearbeitungshinweise zur Zerspannung und Fügung von Kunststoffen

Thermoplastische Kunststoffe können im erwärmten Zustand mit geringem Kraftaufwand geprägt oder durch Tiefziehen umgeformt, sowie auf speziellen Vorrichtungen gebogen und gerichtet werden. Mit Hilfe spezieller Werkzeuge lassen sich thermoplastische Kunststoffe manuell feilen, sägen oder schabend zerspanen.

Für die maschinelle Zerspanung sollten Sie folgende Hinweise beachten:
· Nur harte Kunststoffe sind für die maschinell spanende Bearbeitung geeignet.
· Vermeiden Sie örtliche Überhitzung. Technische Kunststoffe haben eine wesentlich geringere Wärmeleitfähigkeit als Metalle und leiten daher die bei der Zerspanung entstehende Wärme sehr viel schlechter ab. Dadurch kann es zu lokalen Überhitzungen kommen.
· Bei der maschinellen Bearbeitung thermoplastischer Kunststoffe sind hohe Arbeitsgeschwindigkeiten und geringer Vorschub einzuhalten.




Maschinen

Für die Verarbeitung von Kunststoffhalbzeugen sind die handelsüblichen Maschinen der Holz- und Metallverarbeitung geeignet.




Werkzeuge

Achten Sie auf eine besondere Schneidegeometrie. Verwenden Sie bei verstärkten oder mit Füllstoffen versehenen Kunststoffen (PFTE-Compounds) aufgrund der längeren Standzeit Hartmetall- oder diamantbestückte Werkzeuge. Für die Verarbeitung ungefüllter Kunststoffe reichen dagegen HSS-Werkzeuge aus. Mit Hilfe einer scharfen Werkzeugeschneide ist eine gute Wärmeabfuhr über den Span möglich. Zudem kann bei Thermoplasten und Duroplasten durch Wasser (Bohrwasser) bzw. durch Pressluft für zusätzliche Kühlung gesorgt werden.




Maßhaltigkeit

Um Deformationen zu vermeiden, sollte bei der Bearbeitung mit niedrigem Spanndruck gearbeitet werden. Sorgen Sie für Spannungsbeseitigung und Materialberuhigung im Falle unsymmetrischer Spanabnahme oder bei hohem Zerspanungsvolumen. Kunststoffe, die zur Wasseraufnahme neigen (z. B. PA) oder Kunststoffe, die ein relativ hohes Wärmeausdehnungsvermögen besitzen, erfordern größere Fertigungstoleranzen als Metalle. Um enge Toleranzen zu gewährleisten, sollten bei der Konstruktion bzw. Auslegung des Bauteils die zu erwartenden Maßabweichungen vor der Bearbeitung berücksichtigt werden.




Bearbeitungsverfahren

Sägen
Verwenden Sie beim Sägen von Kunststoffen Kreissägen mit Hartmetallwerkzeugen, sowie Bandsägen mit HSS-Sägebändern, wobei die Sägeblätter scharf und stark geschränkt sein sollten, um Erwärmung zu vermeiden.

Bohren
Sorgen Sie bei langen Bohrungen für ein häufiges Herausziehen des Bohrers um eine ausreichende Kühlung und Spanentfernung zu ermöglichen. Große Bohrdurchmesser sollten vorgebohrt und mit einem Kreisschneider fertiggestellt werden.

Drehen
Arbeiten Sie mit hohen Schnittgeschwindigkeiten und verwenden Sie eine Spantiefe von mindestens 0,5 mm. Um eine riefenfreie Oberfläche zu gewährleisten, verwenden Sie Werkzeuge mit einem kleinen Schneidenradius. Zur Kühlung ist Pressluft besonders geeignet, da diese zusätzlich der Spanbeseitigung dient.

Fräsen
Verwenden Sie Werkzeuge mit großen Spanräumen und halten Sie den Spanquerschnitt durch Schnitttiefe und Vorschub möglichst groß.

Schleifen
Für Schleifarbeiten ist Schleifpapier in staubfeiner bis grober Körnung geeignet. Arbeiten Sie bei umlaufenden Schleifbändern nur mit geringem Anpressdruck.

Polieren
Polieren Sie geschliffene Kunststoffflächen mit Filz-, Baumwoll- oder Lammfellschwabbelscheiben, auf denen Polierpaste, bzw. wässrige Aufschwemmungen aufgetragen sind.

Fügen
Thermoplastische Kunststoffe können lösbar durch Schrauben und Schnappverbindungen, oder unlösbar durch Nieten, Schweißen, Verkleben oder Einbetten verbunden werden. Duroplaste und Elastomere lassen sich hingegen durch Schweißen oder Einbetten nicht verbinden, da sie sich bei Erwärmung zersetzen, ohne flüssig zu werden.

Schweißen
Das Verschweißen thermoplastischer Kunststoffe (mit oder ohne Zusatzwerkstoff) erfolgt durch örtliches Erwärmen auf Schweißtemperatur. Dabei hängt das zu wählende Schweißverfahren (z. B. Reibungs-, Hochfrequenz- oder Heißgasschweißen) von der Kunststoffart, der geforderten Festigkeit und der Werkstückform ab. Duroplaste können nicht verschweißt werden.

Kleben
Beim Verkleben von Kunststoffen sollten Sie die folgenden Punkte beachten:
Die zu verklebenden Teile sollten klebegerecht gestaltet sein
Die Klebestellen sollten richtig vorbehandelt sein
Wählen Sie den für den Kunststoff geeigneten Kleber




Wiederverwertbarkeit

PVC, PA, PE und PP eignen sich u.a. sehr gut für die Wiederaufbereitung und Weiterverarbeitung zu neuen Produkten. Farblich und typengenau sortierte Altware lässt sich in den meisten Fällen zu einem der Originalqualität entsprechenden Ausgangsmaterial aufbereiten.


 
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