Für dünne oder flache Teile ist die Standardwahl beim Formpressen die Gratform (Flash-Type Mold). Dieses Design wurde speziell für Komponenten entwickelt, bei denen die Präzision der vertikalen „Schließmaß“-Abmessung weniger kritisch ist als die Einfachheit und Kosteneffizienz. Das bestimmende Merkmal dieser Form ist, dass sie überschüssiges Material, bekannt als „Grat“ (Flash), absichtlich herausquetschen lässt, wenn sich die Form schließt.
Das Kernprinzip ist einfach: Eine Gratform ist ein „offenes“ System, das überschüssiges Material als hydraulisches Medium nutzt, um eine vollständige Füllung des Hohlraums zu gewährleisten. Dies macht sie ideal für einfachere, flachere Komponenten, bei denen die Kosten für die Nachbearbeitung (Trimmen des Grats) akzeptabel sind.
Funktionsweise von Gratformen
Das Design und die Funktionsweise einer Gratform sind grundlegend für das Verständnis ihrer Anwendung beim Formpressen.
Der grundlegende Mechanismus
Eine Gratform besteht aus einem oberen Stempel (Plunger) und einem unteren Hohlraum (Cavity). Das Formmaterial wird in den Hohlraum eingebracht, und beim Schließen der Presse übt der Stempel Druck aus.
Die passenden Oberflächen, oft als „Land Area“ bezeichnet, bilden keine perfekte Abdichtung. Dieser beabsichtigte Spalt ermöglicht es überschüssigem Material, beim vollständigen Schließen der Form zu entweichen.
Die Rolle des überschüssigen Materials (Grat)
Der „Grat“ ist nicht nur Abfall; er ist ein funktionaler Bestandteil des Prozesses. Während das überschüssige Material herausgepresst wird, erzeugt es einen Gegendruck im Formhohlraum.
Dieser Druck stellt sicher, dass der gesamte Hohlraum dicht und gleichmäßig gefüllt wird, was für ein homogenes Teil entscheidend ist, insbesondere über eine große, flache Oberfläche.
Endgültige Teilebildung
Sobald das Material unter Hitze und Druck ausgehärtet ist, wird die Form geöffnet. Das fertige Teil wird zusammen mit dem dünnen, anhaftenden Gratfilm an seinem Umfang ausgeworfen. Dieser Grat muss dann in einem sekundären Trimmvorgang entfernt werden.
Verständnis der Kompromisse
Die Wahl einer Gratform beinhaltet die Akzeptanz eines klaren Satzes von Vor- und Nachteilen, die sie für bestimmte Anwendungen geeignet machen.
Hauptvorteil: Einfachheit und Kosten
Gratformen sind im Allgemeinen die einfachsten und kostengünstigsten in der Herstellung. Die Toleranzen für die Schließflächen sind weniger anspruchsvoll als bei anderen Formtypen, was die Bearbeitungszeit und die Kosten reduziert.
Dieses Design ist auch nachsichtiger gegenüber leichten Schwankungen der Materialmenge, die in die Form eingebracht wird (der „Charge“), da das Überschüssige einen klaren Weg zum Entweichen hat.
Hauptnachteil: Materialverschwendung und Arbeitsaufwand
Der signifikanteste Nachteil ist die Entstehung von Grat, der verschwendetes Material darstellt. Dies kann besonders bei teuren Formmassen ein erheblicher Kostenfaktor sein.
Darüber hinaus muss der Grat abgeschnitten werden, was einen sekundären Arbeitsgang erfordert. Dies kann manuelle Arbeit oder die Notwendigkeit automatisierter Trimmvorrichtungen beinhalten, was die Gesamtkosten pro Teil erhöht.
Auswirkung auf die Teilequalität
Da die endgültige Dicke des Teils durch die Menge des herausgepressten Grats bestimmt wird, bieten Gratformen im Vergleich zu komplexeren Designs eine weniger präzise Kontrolle über die vertikale Abmessung. Dies macht sie für hochpräzise Komponenten ungeeignet.
Die richtige Wahl für Ihr Ziel treffen
Die Entscheidung für eine Gratform wird ausschließlich durch die Geometrie des Teils und die Kostenvorgaben bestimmt.
- Wenn Ihr Hauptaugenmerk darauf liegt, flache oder dünne Teile zu den niedrigsten Werkzeugkosten herzustellen: Die Gratform ist aufgrund ihrer Fertigungs einfachheit die definitive Wahl.
- Wenn Ihr Hauptaugenmerk darauf liegt, Materialverschwendung und Nachbearbeitung zu minimieren: Sie müssten komplexere und teurere Formkonstruktionen in Betracht ziehen, wie z. B. halbpositive oder positive Formen, die für einfache, flache Formen nicht ideal sind.
Letztendlich bietet die Gratform für Komponenten wie Platten, Dichtungen oder Schalen die praktischste Balance zwischen Funktion und Kosten.
Zusammenfassungstabelle:
| Aspekt | Merkmal der Gratform |
|---|---|
| Am besten geeignet für | Dünne, flache Teile (Platten, Dichtungen, Schalen) |
| Hauptmerkmal | Ermöglicht das Entweichen von überschüssigem Material (Grat) |
| Hauptvorteil | Niedrigste Werkzeugkosten und Fertigungseinfachheit |
| Hauptnachteil | Materialverschwendung und erforderliches sekundäres Trimmen |
| Maßhaltigkeit | Weniger präzise vertikale Kontrolle, ideal für einfachere Formen |
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