Polyethylenterephtalat-Glycol (PETG)Spritzguss bei Mythentec

PETG ist eine glykolmodifizierte Variante von Polyethylenterephthalat. Durch die Modifikation wird die Kristallisation des Werkstoffs während der Verarbeitung weitgehend unterdrückt. Dadurch bleibt das Material amorph und kann eine hohe Transparenz sowie eine gleichmässige, glänzende Oberfläche ausbilden. 

Im Vergleich zu unverändertem PET lässt sich PETG häufig innerhalb eines breiteren Prozessfensters zu transparenten Bauteilen verarbeiten. Gleichzeitig besitzt der Werkstoff eine gute Zähigkeit und ist weniger bruchempfindlich als verschiedene andere transparente Kunststoffe. Welche Eigenschaften im konkreten Bauteil erreicht werden, hängt jedoch stets vom ausgewählten PETG-Typ, der Wandstärke, der Bauteilgeometrie und den Verarbeitungsbedingungen ab. 

Die Kombination aus optischen, mechanischen und verarbeitungstechnischen Eigenschaften macht PETG für unterschiedliche technische Serienbauteile interessant.  

Zu den wesentlichen Merkmalen gehören: 

• hohe Transparenz und eine hochwertige Oberflächenwirkung 

• gute Schlagzähigkeit auch bei komplexeren Bauteilgeometrien 

• vergleichsweise geringe Verarbeitungsschwindung 

• gute Formfüllung bei geeigneter Prozess- und Werkzeugauslegung 

• Möglichkeit zur transparenten oder deckenden Einfärbung 

• gute Beständigkeit gegenüber ausgewählten Medien und Reinigungsmitteln 

• thermoplastische Verarbeitbarkeit und eingeschränkte Wiederverwendbarkeit geeigneter Produktionsrückläufe 

PETG ist in verschiedenen Werkstofftypen und Modifikationen erhältlich. Je nach Anwendung können unter anderem Varianten mit erhöhter Temperaturbeständigkeit, UV-Stabilisierung, definierten medizinischen Eigenschaften oder Zulassungen für bestimmte Kontaktanwendungen eingesetzt werden. 

ie Verarbeitung von PETG erfordert eine abgestimmte Materialvorbereitung und eine kontrollierte thermische Belastung. Als Polyester kann PETG Feuchtigkeit aufnehmen. Gelangt zu viel Restfeuchtigkeit in die Schmelze, kann das Polymer während der Verarbeitung hydrolytisch geschädigt werden. Die möglichen Folgen reichen von Schlieren und Blasen bis zu einer Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften. 

Eine fachgerechte Trocknung und geschlossene Materialversorgung bilden daher eine wesentliche Grundlage für den stabilen PETG-Spritzguss. Die erforderlichen Trocknungsbedingungen richten sich nach dem konkreten Materialtyp und den Vorgaben des Rohstoffherstellers. Pauschale Temperaturen oder Trocknungszeiten sind nicht sinnvoll, da unterschiedliche Copolyester teilweise deutlich abweichende Anforderungen besitzen. 

Mythentec verfügt über eine zentrale Trocknungs- und Materialversorgung, mit der sich das vorbereitete Material kontrolliert bis zur Spritzgiessmaschine transportieren lässt. Dadurch wird die erneute Aufnahme von Feuchtigkeit zwischen Trocknung und Verarbeitung reduziert.

Ein kunststoffgerechtes Bauteildesign erleichtert die Formfüllung, reduziert innere Spannungen und schafft die Voraussetzungen für eine wirtschaftliche Serienfertigung. Bei transparenten PETG-Bauteilen besitzen konstruktive Details eine besondere Bedeutung, da Einfallstellen, Bindenähte, Fliesslinien oder lokale Spannungen sichtbar werden können. 

Möglichst gleichmässige Wandstärken unterstützen ein gleichmässiges Fliess- und Abkühlverhalten. Starke Wandstärkensprünge sollten durch sanfte Übergänge ausgeglichen werden. Bereiche mit grossen Materialanhäufungen können verlängerte Kühlzeiten, Einfallstellen oder innere Spannungen verursachen. 

Verrundungen an Innen- und Aussenkanten verbessern den Materialfluss und reduzieren Kerbwirkungen. Scharfe Ecken können dagegen Spannungsspitzen erzeugen, die sich bei mechanischer Belastung oder Kontakt mit bestimmten Medien negativ auswirken. Rippen und Dome sollten so dimensioniert werden, dass sie die geforderte Stabilität erreichen, ohne auf der gegenüberliegenden Sichtfläche deutliche Einfallstellen zu verursachen. 

Ausreichende Entformungsschrägen verringern die beim Auswerfen auftretenden Kräfte und schützen empfindliche Oberflächen. Bei strukturierten oder polierten Sichtflächen muss die erforderliche Entformung bereits in der Konstruktion berücksichtigt werden. 

Auch die spätere Montage beeinflusst die Auslegung. Schraubverbindungen, Schnapphaken, Schweissnähte oder Klebeflächen erzeugen jeweils unterschiedliche lokale Belastungen. Besonders bei chemisch beanspruchten Bauteilen sollten dauerhaft hohe Montagespannungen vermieden werden. Mythentec unterstützt bei der Entwicklung und Optimierung kunststoffgerechter Bauteile und bezieht dabei Werkstoff, Fertigungsprozess und spätere Funktion gemeinsam ein.

Für PETG-Spritzgussteile müssen insbesondere Anspritzsystem, Entlüftung, Temperierung, Werkzeugoberfläche und Auswerferkonzept auf die geforderte Bauteilqualität abgestimmt werden. 

Bei transparenten Sichtteilen erhält die Werkzeugoberfläche besondere Aufmerksamkeit. Bearbeitungsspuren, Verschmutzungen oder lokale Unterschiede in der Politur können sich direkt auf dem Formteil abbilden. Die erforderliche Oberflächengüte wird deshalb bereits während der Werkzeugplanung festgelegt. 

Auch die Werkzeugstähle und die Auslegung beweglicher Komponenten müssen zum Material und zur geplanten Stückzahl passen. Bei stark polierten Sichtflächen ist zudem eine Werkzeugkonstruktion erforderlich, die eine sichere Entformung ohne Kratzer, Schleifspuren oder punktuelle Auswerferabdrücke ermöglicht.

PETG eignet sich für klare, transluzente, eingefärbte und deckende Bauteile. Je nach Werkzeugoberfläche lassen sich hochglänzende, mattierte oder strukturierte Flächen erzeugen. Bei transparenten Komponenten bestimmt insbesondere die Qualität der Kavität, wie klar und gleichmässig die spätere Oberfläche erscheint. 

Einfärbungen können transparent, transluzent oder deckend ausgeführt werden. Die Auswahl der Pigmente oder Farbmasterbatches muss mit dem jeweiligen Werkstofftyp und den Anforderungen der Anwendung abgestimmt werden. Bei transparenten Einfärbungen fallen Unterschiede in Wandstärke und Fliessweg stärker auf, da sie die wahrgenommene Farbtiefe beeinflussen können. 

Nach dem Spritzgiessen können PETG-Komponenten abhängig von Geometrie und Anwendung weiterverarbeitet werden. Mögliche Verfahren sind unter anderem Bedrucken, Laserbeschriften, Kleben, mechanisches Fügen sowie verschiedene Schweissverfahren. Ob ein Verfahren geeignet ist, hängt von der konkreten Materialvariante, der Bauteilgeometrie und den funktionalen Anforderungen ab. 

Klebstoffe, Reinigungsmittel, Druckfarben oder Beschichtungen müssen auf mögliche Wechselwirkungen mit dem Material geprüft werden. Unter innerer oder äusserer Spannung können ungeeignete Medien Spannungsrisse oder Veränderungen der Oberfläche verursachen.