Thermoforming

Thermoforming zählt dabei zu den effizientesten Technologien für mittelgroße und große Bauteile mit geringen bis mittleren Losgrößen. Das Thermoforming (auch als Tiefziehen von Kunststoff oder Thermoformen bekannt) ist ein Umformverfahren, bei dem eine erwärmte Kunststoffplatte über ein Werkzeug gezogen und mittels Vakuum und/oder Druckluft in Form gebracht wird. Nach dem Abkühlen behält das Bauteil dauerhaft die gewünschte Geometrie. Die hohe Reproduzierbarkeit bei geringen Werkzeugkosten macht das Verfahren besonders attraktiv für Serienanwendungen, bei denen das Spritzgussverfahren wirtschaftlich nicht sinnvoll ist.

Thermogeformte Bauteile, wie Abdeckungen, Gehäuse und Verkleidungen aus Kunststoff, finden sich in unterschiedlichsten Branchen:

• Maschinen- und Geräteverkleidungen
• Elektrotechnik
• Medizintechnik
• Fahrzeugbau
• Elektromobilität
• Energietechnik

Die Bauteile zeichnen sich durch hohe Steifigkeit bei geringem Gewicht aus. Mittels Thermoforming bietet sich eine große Gestaltungsfreiheit in Form und Größe.

Als Entwickler technischer Kunststoffteile mit fundierter Erfahrung im Spritzguss und im Thermoforming unterstütze ich Unternehmen bei der Auswahl und Umsetzung optimaler Fertigungsverfahren – abgestimmt auf Funktion, Stückzahl und Wirtschaftlichkeit.

Beim positiven Tiefziehen wird die Kunststoffplatte über einen Formkern gezogen. Anders als beim negativen Verfahren bildet beim positiven Tiefziehen die Werkzeugform das Innenmaß des Bauteils – die Außenseite entsteht durch das Umformen über den Kern. Dieses Verfahren eignet sich besonders für Geometrien mit geringer Tiefziehrate, ausgeprägten Innendetails oder hoher Maßhaltigkeit an der Innenseite.

Vorteile des positiven Tiefziehens:

• Glatte, optisch hochwertige Innenseite – ideal für technische Verkleidungen oder sichtbare Innenflächen
• Schonende Umformung – reduziert Spannungen und Materialverzug bei empfindlichen Werkstoffen
• Einfache Entformung – gerade bei Hinterschneidungen und steilen Wandungen vorteilhaft
• Kosteneffiziente Werkzeuge – geeignet für mittlere bis große Stückzahlen

Typische Anwendungen:

• Abdeckungen und Gehäuseteile im Maschinenbau

• Sichtteile im Fahrzeuginnenraum

• Funktionale Innenverkleidungen bei Wärmepumpen oder Lüftungsanlagen

• Hygienisch relevante Bauteile in der Medizintechnik

Je nach Teilegeometrie und Anforderung an Toleranzen oder Oberflächenqualität kann das positive Tiefziehen auch mit Vakuumunterstützung, Druckluft oder Vorstrecken kombiniert werden, um die Materialverteilung zu optimieren.

Beim negativen Tiefziehen wird die erhitzte Kunststoffplatte mithilfe von Vakuum oder Druckluft in eine Formhohlraum (Kavität) hineingezogen. Die Werkzeugform bildet dabei die Außenseite des Bauteils exakt nach – ideal für Anwendungen, bei denen die Außenkontur besonders präzise oder optisch ansprechend sein soll.

Vorteile des negativen Tiefziehens:

• Detailgenaue Außenfläche – optimale Reproduktion von Strukturierungen, Logos oder Gravuren
• Hohe Formtreue außen – besonders wichtig bei passgenauen Verkleidungen oder Designelementen
• Große Formenvielfalt möglich – auch bei komplexen Geometrien mit steilen Wänden
• Kombinierbar mit Vorheizen, Vorstrecken oder Druckluftunterstützung zur besseren Materialverteilung

Typische Anwendungen:

• Sichtteile und Abdeckungen mit dekorativen Oberflächen

• Gehäusekomponenten für Ladestationen, Medizingeräte oder Haushaltsgeräte

• Funktionsteile im Bereich Caravanbau oder Elektromobilität

• Technische Verkleidungen mit hoher Maßgenauigkeit an der Außenseite

Durch den direkten Kontakt zwischen Kunststoff und Formkavität lassen sich beim negativen Tiefziehen hochwertige Außenflächen mit feinen Strukturen oder speziellen Oberflächenanforderungen realisieren – ideal für optisch anspruchsvolle Kunststoffteile.

Beim Twin-Sheet-Verfahren werden zwei Kunststoffplatten gleichzeitig erhitzt und in zwei gegenüberliegenden Formhälften tiefgezogen. Sobald beide Hälften formstabil sind, werden sie im heißen Zustand zusammengefügt und verschweißt. So entsteht ein geschlossener, hohler Kunststoffkörper – besonders stabil, leicht und mit vielfältigen Gestaltungsmöglichkeiten im Inneren.

Vorteile des Twin-Sheet-Verfahrens:

• Hohe Stabilität bei geringem Gewicht – ideal für tragende Gehäuse, Tanks oder Verkleidungen
• Beidseitig formbare Oberflächen – Innen- und Außenseite lassen sich unabhängig gestalten
• Integrierte Funktionen möglich – z. B. Gewindebuchsen, Versteifungsrippen, Kabelkanäle oder Isolierkammern
• Gute Wärme- und Schalldämmeigenschaften durch den geschlossenen Luftraum im Inneren
• Kosteneffiziente Alternative zu komplexen Kunststoff- oder Metallbaugruppen

Typische Anwendungen:

• Batteriekästen und Modulgehäuse in der Elektromobilität
• Behälter und Tanks in Land- und Nutzfahrzeugen
• Leichte, dämmbare Gehäuse für Wärmepumpen, Lüftungsgeräte oder Caravan-Komponenten
• Technisch beanspruchte Abdeckungen im Maschinen- und Apparatebau

Das Twin-Sheet-Verfahren verbindet die Designfreiheit des Thermoformens mit den mechanischen Vorteilen eines Hohlkörpers. Es ist die ideale Lösung, wenn Funktion, Gewicht, Stabilität und Optik in einem Bauteil vereint werden sollen.