Kunststoffspritzguss ist ein beliebtes und wirtschaftliches industrielles Verfahren zur Herstellung einer breiten Palette von Konsumgütern aus Kunststoff. Dazu gehören Knöpfe, Unterlegscheiben, Ventile, Riemenscheiben, Zahnräder, Elektrowerkzeuge, Kronkorken, Spielzeug, Autopaneele, Computermonitore, Tastaturen, Möbel und so weiter. Diese Artikel werden mit Formmaschinen unterschiedlicher Größe und unterschiedlicher spezifischer Anforderungen in Massenproduktion hergestellt.
Das Spritzgussverfahren wurde von John Wesley Hyatt erfunden. 1868 stellte er Billardkugeln her, indem er Zelluloid in eine Form spritzte. Später baute er eine Kolbenspritzgießmaschine, um die Produktion zu erleichtern. Ein anderer Erfinder, James Hendry, verbesserte die Erfindung von Hyatt und baute 1946 eine Schneckenspritzgussmaschine.
In der modernen Kunststoffindustrie werden sowohl Kolben- als auch Schneckenspritzgießmaschinen verwendet. Der Unterschied zwischen beiden liegt in der Art und Weise, wie der Kunststoff in die Form überführt wird. Schneckeninjektionsarten sind bequemer und werden häufiger verwendet.
Beim Kunststoffformverfahren werden Kunststoffharze in Pellet- oder Granulatform verwendet. Die Wahl des Kunststofftyps hängt von der Art des hergestellten Produkts, seinen Anforderungen und dem Gesamtbudget ab. Von den Hunderten von verfügbaren Kunststoffen sind nur wenige für den Verbraucher sicher. Einige der im Kunststoffspritzgussverfahren verwendeten sind Polystyrol, Polycarbonat, Polypropylen, Polyethylen, Polyamid, Polyvinylchlorid, Teflon®, Delrin® und Acryl.
Kunststoffe sind nicht abbaubar und daher nicht umweltfreundlich. Das Kunststoffspritzgussverfahren trägt jedoch positiv zur Abfallreduzierung bei. Dabei verwendete Kunststoffe können beliebig oft wiederverwendet werden.
Die Kunststoffpellets oder -granulate werden in den Einfülltrichter einer Spritzgussmaschine eingefüllt. Der Einfülltrichter ist ein großer Behälter, der in einen Heizzylinder mündet. Im Heizzylinder werden die Pellets intensiver Hitze ausgesetzt, bis der Kunststoff schmilzt.
Ein Kolben oder eine Schraube drückt dann den geschmolzenen Kunststoff nach vorne durch eine Düse in eine geteilte Form. Die Form ist die Rückseite des herzustellenden Teils und kann eine oder mehrere Kavitäten aufweisen, um mehrere Teile gleichzeitig herzustellen. Formen können aus haltbarem und teurem Stahl oder dem günstigeren, weniger haltbaren Aluminium oder Berylliumlegierungsmetall hergestellt werden.
Wie bei der Auswahl des richtigen Kunststofftyps hängt die Auswahl des Formmetalls von Produkt-, Kosten- und Haltbarkeitsfaktoren ab. Hersteller verwenden oft eine kostengünstigere Metallform für den Prototypenguss und erhalten die langlebigeren, präzisionsgefertigten Formen, wenn die Produktionsnachfrage steigt.
Der geschmolzene Kunststoff kühlt in der Form ab, härtet aus und nimmt die Form der Form an. Anschließend öffnet sich die Form und das Teil wird ausgeworfen. Es ist dann entweder verpackungsfertig oder wird für weitere Folgeoperationen vorbereitet. Der gesamte Kunststoffspritzgussprozess ist innerhalb weniger Minuten abgeschlossen und kann automatisch durchgeführt werden.