Thermoformen: Verfahren, Anwendungen und Vorteile

Was ist Thermoformen?

Thermoformen ist ein bewährtes Verfahren zur Verarbeitung von thermoplastischen Kunststoffen. Durch gezielte Erwärmung und Umformung lassen sich sowohl dünne Folien als auch dickere Platten in komplexe Formen bringen. Besonders verbreitet ist diese Technik in der Verpackungsindustrie, aber auch in anderen Bereichen wie der Medizintechnik, dem Automobilsektor und der Elektrotechnik.

Ablauf des Thermoformprozesses

Der Thermoformprozess lässt sich in drei Hauptphasen unterteilen:

Heizen – Die Kunststofffolie oder -platte wird auf die optimale Umformtemperatur erhitzt.

Formen – Das Material wird durch Vakuum, Druckluft oder mechanische Werkzeuge in die gewünschte Form gebracht.

Kühlen – Das geformte Bauteil wird stabilisiert, um seine endgültige Form beizubehalten.

Abhängig von der Art des Kunststoffs und der Anwendung können unterschiedliche Heizmethoden eingesetzt werden, darunter Strahlungsheizungen, Konvektionsheizungen oder Kontaktwärme.

Verfahrenstechniken im Thermoformen

Man unterscheidet zwischen zwei grundlegenden Verfahren:

Vakuum-Tiefziehen: Das Material wird durch Unterdruck an die Form gepresst.

Druckluft-Formen: Die Kunststofffolie wird mit Überdruck in das Formwerkzeug gedrückt, um eine präzisere Detailwiedergabe zu erreichen.

Zudem gibt es Unterschiede zwischen Positiv- und Negativformen:

Beim Negativ-Thermoformen nimmt der Kunststoff die Form einer Vertiefung an.

Beim Positiv-Thermoformen wird das Material über eine erhabene Form gespannt.

Welche Kunststoffe eignen sich für das Thermoformen?

Thermoformen ist mit verschiedenen thermoplastischen Kunststoffen möglich, darunter:

PS (Polystyrol) – weit verbreitet für Verpackungen

ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol) – geeignet für technische Bauteile

PET (Polyethylenterephthalat) – oft für Lebensmittelverpackungen verwendet

PVC (Polyvinylchlorid) – genutzt in der Bauindustrie

PP (Polypropylen) – beständig gegen Chemikalien und hohe Temperaturen

Auch Biokunststoffe wie PLA (Polylactid) gewinnen zunehmend an Bedeutung.

Vor- und Nachteile des Thermoformens

Vorteile:

Niedrigere Werkzeugkosten im Vergleich zum Spritzguss

Hohe Produktionsgeschwindigkeit und Effizienz

Möglichkeit, großflächige Bauteile zu fertigen

Wirtschaftlich auch für kleinere Stückzahlen

Nachteile:

Höherer Materialverbrauch durch Reststücke

Begrenzte Detailgenauigkeit im Vergleich zu Spritzgussverfahren

Nachhaltigkeit im Thermoformen

Da Kunststoffverpackungen zunehmend kritisch betrachtet werden, setzen viele Unternehmen auf nachhaltige Lösungen. Dazu gehören:

Der Einsatz von recycelbaren Kunststoffen

Höhere Anteile an recyceltem Material

Verwendung von Biokunststoffen zur Reduktion fossiler Rohstoffe

Durch optimierte Fertigungsprozesse lässt sich zudem der Materialverbrauch senken, was das Thermoformen zu einer ressourcenschonenderen Alternative macht.

Typische Anwendungen des Thermoformens

Ursprünglich wurde Thermoformen hauptsächlich für Verpackungen genutzt, beispielsweise für Blisterverpackungen oder Joghurtbecher. Heute reicht das Anwendungsspektrum weit darüber hinaus:

Kunststoff     Anwendungsbeispiele

PS                       Lebensmittelverpackungen, Displays

ABS                    Gehäuse, Behälter, Kofferschalen

PET                    Verpackungen für Getränke und Lebensmittel

PVC                   Bauprofile, Schilder, medizinische Verpackungen

Fazit

Thermoformen ist ein vielseitiges und kosteneffizientes Verfahren zur Herstellung von Kunststoffteilen. Besonders für Verpackungen, technische Bauteile und großflächige Formteile ist es eine attraktive Lösung. Dank neuer Materialien und nachhaltiger Innovationen wird Thermoformen auch in Zukunft eine wichtige Rolle in der Kunststoffverarbeitung spielen.