Blasformen ist ein schnelles Massenproduktionsverfahren für hochwertige, dünnwandige Kunststoffteile. Die Zykluszeiten beim Blasformen sind sehr kurz, in der Regel zwischen einer und zwei Minuten, und das Verfahren ist extrem kosteneffizient für die Großserienproduktion. Es wird normalerweise für die Produktion von Millionen identischer Teile zu niedrigen Stückkosten eingesetzt.

Beim Blasformen wird ein erhitztes Kunststoffrohr, das als Vorformling oder eingespritzte Preform bezeichnet wird, in einer Form aufgeblasen, bis es die gewünschte Form annimmt. Es werden drei Arten von Blasformverfahren unterschieden: Extrusionsblasen, Spritzblasen und Streckblasen. Das Streckblasen ist bei der Produktion hochwertiger, glasklarer PET-Behälter wie z. B. Wasserflaschen weit verbreitet.

Die Formwerkzeuge für das Streckblasen werden konventionellerweise mittels CNC-Zerspanung aus Metall gefertigt, wofür spezielle Maschinen, CAM-Software und Fachkräfte benötigt werden. Die Fremdvergabe der Produktion von Metallwerkzeugen ist sowohl langwierig als auch teuer. Mit dem 3D-Druck im eigenen Haus können Hersteller und Produktdesigner schnell und kostengünstig Werkzeuge herstellen, um Design- und Fertigungsschritte zu validieren, bevor sie in die Massenproduktion übergehen.

Formlabs empfiehlt die Verwendung von Rigid 10K Resin zur Herstellung von Formen für das Blasformen. Rigid 10K Resin vereint Festigkeit, Steifigkeit und thermische Beständigkeit. Es ist ein stark glasgefülltes Material auf Industrieniveau mit einer Wärmeformbeständigkeitstemperatur (HDT) von 218 °C bei 0,45 MPa und einem Zugmodul von 10 000 MPa. 3D-gedrucktes Werkzeug aus Rigid 10K Resin bietet eine gute Formstabilität und eignet sich für Hunderte Blasformzyklen bei hoher Wiederholgenauigkeit.

Formen aus Rigid 10K Resin haben sich bei 100–200 Flaschen pro Tag als zuverlässig erwiesen und sind daher ideal für die Funktionsvalidierung, bevor man sich für ein maschinell bearbeitetes Metallwerkzeug entscheidet.

Befolgen Sie beim Entwerfen eines Druckteils für das Blasformen die Best Practices von Formlabs für die additive Fertigung.

Allgemeine Richtlinien:

• Entwerfen Sie die Form so, dass sie in den Gehäusehalter passt, der in die Blasformmaschine eingesetzt wird.
• Rigid 10K unterstützt feine Details, einschließlich Löcher mit einem Durchmesser von nur 0,5 mm.
• Fügen Sie dem Formwerkzeug in der CAD-Oberflächentexturen hinzu, um die Designrealität zu erhöhen.

Befolgen Sie die Best Practices von Formlabs für die Modellausrichtung.

• Vermeiden Sie das Drucken von Stützstrukturen auf Formflächen.
• Richten Sie die Formhälften aus, um die Ebenheit zu gewährleisten.
• Drucken Sie dickere Wände für die Haltbarkeit unter Druck.
• Drucken Sie mit einer Schichthöhe von 50 µm für hohe Detailgenauigkeit und glatte Oberflächenbeschaffenheit.

Befolgen Sie die bewährten Praktiken von Formlabs für das Waschen und Nachhärten von Drucken. Spezifische Anweisungen zum Waschen und Aushärten finden Sie im Materialartikel.

Nach dem Nachhärten kann sich die Oberfläche von Teilen aus Rigid 10K Resin pudrig anfühlen. Das Einreiben von Mineralöl oder Wasser in die Oberfläche und das Abwischen von überschüssigem Öl führt zu einer glatteren, weniger pudrigen Oberflächenbeschaffenheit.

Formlabs empfiehlt das Strahlen von Druckteilen aus Rigid 10K Resin, um die mechanischen Eigenschaften wie Zug-, Biege- und Schlagfestigkeit zu verbessern. Das Strahlen der Druckteile reduziert Oberflächenfehler, die zu Ausfällen führen können.

• Vermeiden Sie es, die Dichtkanten beim Entfernen der Stützen zu beschädigen.
• Validieren Sie das gedruckte Muster, um sicherzustellen, dass es maßgenau ist.
• Polieren Sie die Form, um die Oberflächenbeschaffenheit zu verbessern und das Entformen zu beschleunigen.
• Montieren Sie die Formen in einen Metallrahmen oder einen Standard-Formhalter, um sie in die Blasformanlage zu integrieren.

Stereolithografie (SLA) 3D-Druck ist eine gute Wahl für das Blasformen. Die glatte Oberflächenbeschaffenheit und die hohe Präzision der 3D-gedruckten Form werden auf das Endteil übertragen und erleichtern das Entformen. Es wird besonders empfohlen für:

• Herstellung von Mustern für Verbrauchertests
• Validierung des SBM-Prozesses sowie der PET-Preform
• Pilotversuche für die Produktionslinie

Einige Einschränkungen sind:

• Die Lebensdauer der Form ist auf etwa 1000 Teile begrenzt, abhängig von Geometrie, Druck und thermischem Zyklus.
• 3D-gedruckte Formen sind nicht für die Massenproduktion geeignet.
• Präzises CAD-Design und sorgfältige Nachbearbeitung sind erforderlich, um die endgültigen Werkzeugtoleranzen zu erreichen.

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