Kunststoff-Spritzgießwerkzeuge für Möbel und Haushaltswaren

Bei Möbeln und Haushaltswaren richtet sich der Werkstoff nach Traglast, Einsatzumgebung (innen oder außen), Lebensmittelkontakt und Zielkosten.

• PP-Copolymer und UV-stabilisiertes PP: Gartenmöbel wie Stühle, Tische und Liegen; geringes Gewicht, Schlagzähigkeit und Farbstabilität unter Sonneneinstrahlung.
• PP GF30 und PA6 GF30: Fußkreuze von Bürostühlen, Armlehnen und tragende Verbindungsteile; hohe Steifigkeit und Dauerfestigkeit.
• HDPE: Aufbewahrungsboxen, Eimer und Körbe; Zähigkeit und Chemikalienbeständigkeit.
• PS, SAN und PC: Transparente Vorratsbehälter für die Küche und Dekorationsartikel; klares Erscheinungsbild.
• ABS: Griffe, Deckel und Zubehör; gute Oberfläche und einfache Einfärbung.
• TPE: Rutschfeste Fußkappen, Griffflächen und Zweikomponenten-Anwendungen (2K).

Für Küchenprodukte mit Lebensmittelkontakt wird beim Lieferanten eine Konformitätserklärung des Rohstoffs nach Vorschriften wie der Verordnung (EU) Nr. 10/2011 eingeholt. Für Gartenmöbelwerkzeuge in Großserie wird 1.2738 bevorzugt, der auch bei großen Querschnitten eine gleichmäßige Härte bietet; für Haushaltsprodukte mit Hochglanzanforderung kommt der Werkzeugstahl 1.2083 zum Einsatz.

Möbelwerkzeuge sind in der Regel große, schwere Werkzeuge, die hohe Schließkräfte erfordern. In der Konstruktion werden die Tragfähigkeit des Bauteils und die Effizienz des Werkzeugs gemeinsam betrachtet.

• Rippen- und Festigkeitsauslegung: Bei Sitzflächen und Rückenlehnen von Stühlen werden Rippenstrukturen eingesetzt, um ohne Mehrgewicht Festigkeit zu erzielen; bei dicken Querschnitten wird zur Vermeidung von Einfallstellen die Gasinnendrucktechnik (GID/GAIM) in Betracht gezogen.
• Heißkanal: Bei großen Teilen verkürzt ein Mehrpunkt-Heißkanal mit Nadelverschluss die Fließwege und hinterlässt keine Angussmarkierung auf der Sichtfläche.
• Entformung: Bei tiefen Eimern und Boxen werden Luftventile und eine Abstreifplatte, bei großen, flachen Teilen eine ausgewogene Auswerferanordnung vorgesehen.
• Mehrfach- und Familienwerkzeuge: Bei kleinem Zubehör wie Fußkappen, Verbindungsteilen und Deckeln wird die Kavitätenzahl nach der Jahresstückzahl festgelegt.
• Kühlung: Bei dickwandigen Möbelteilen entfällt der größte Teil der Zykluszeit auf die Kühlung; die Kühlkanäle werden entsprechend verdichtet.
• Stapelbarkeit: Damit Stühle und Behälter gestapelt werden können, werden Entformungsschrägen und Geometrie bereits in der Konstruktionsphase geprüft.

Bei Möbeln und Haushaltswaren beeinflusst die Oberfläche unmittelbar die Kaufentscheidung des Endkunden. In dieser Branche stehen Narbungen, die Naturmaterialien nachbilden, und ein einheitliches Farbbild im Vordergrund.

• Holz-, Rattan- und Geflechtnarbungen: Auf die Werkzeugoberfläche aufgebrachte Narbungen verleihen Gartenmöbeln aus Kunststoff die Optik natürlicher Materialien und kaschieren Gebrauchskratzer.
• Matte Oberflächen nach VDI 3400: Erodierstrukturen im Bereich 27–36 reduzieren Fließlinien und Glanzunterschiede auf großen, ebenen Flächen.
• Glänzende Oberflächen: Küchenartikel und Dekorprodukte werden nach SPI A2–B1, transparente Vorratsbehälter nach SPI A1–A2 poliert.
• Narbung und Entformungsschräge: Bei tief genarbten Oberflächen wird eine ausreichende Entformungsschräge vorgesehen, damit das Teil ohne Schleifspuren entformt wird.

Bei farbiger Fertigung werden Masterbatch-Verteilung und Werkzeugtemperatur in der Abmusterung so optimiert, dass keine Farbschwankungen auf der Oberfläche entstehen. Das Ausbleichen von Außenprodukten durch Sonneneinstrahlung wird dagegen weniger durch die Oberflächenbearbeitung als durch die richtige Wahl von Werkstoff und UV-Additiv verhindert.

Bei Möbeln und Haushaltswaren betreffen Toleranzen überwiegend Montage und Gebrauchskomfort: Steckverbindungen, Schraubenlöcher, die Passung von Deckel und Behälter sowie die Stapelbarkeit.

Bei großformatigen PP- und HDPE-Teilen ist die Schwindung hoch und richtungsabhängig; bei Längen um einen Meter können schon kleine Unterschiede in der Schwindungsrate zu Maßabweichungen von mehreren Millimetern führen. Bei Teilen wie Tischplatten und Stuhlsitzen werden Ebenheit und Verzug deshalb über Anschnittlage, ausgewogene Kühlung und bei Bedarf eine Abkühlvorrichtung nach der Entformung beherrscht. Bei Stuhlbeinen sollte die Aufstandsebene gesondert festgelegt werden. Bei Produkten, die der Endkunde selbst montiert, werden Steckverbindungen so ausgelegt, dass sie sich von Hand fügen lassen, sich aber nicht von selbst lösen.

Die großen Abmessungen von Möbelwerkzeugen erfordern bei der CNC-Bearbeitung die richtige Strategie und eine über lange Laufzeiten stabile Bearbeitung.

• Bearbeitung großer Kavitäten und Kerne: Bei Stuhl-, Tisch- und Boxwerkzeugen wird der Großteil des Materials durch Schruppen abgetragen; mit Vorschlicht- und Schlichtschritten wird die Oberfläche für die Narbung vorbereitet.
• Tiefe Kühlkanäle: In großen Platten werden die Kühlkanäle durch Tieflochbohren eingebracht; in schwer zugänglichen Bereichen werden Umlenkbleche und Sprudler eingesetzt.
• Musterdetails: Tiefe, scharfkantige Details wie Rattan- und Flechtmuster sowie schmale Rippen werden durch Präzisionsfräsen oder Senkerodieren bearbeitet.
• Werkzeugkomponenten: Auswerferplatten, Führungsbuchsen und Schiebereinheiten werden präzise bearbeitet und eingepasst.

Bei Werkzeugen mit Mustern und Narbungen werden die CAM-Programme so erstellt, dass in jedem Bereich der Oberfläche gleiche Tiefe und gleiche Optik entstehen. Bei häufig wechselnden Designs von Haushaltsprodukten lassen sich dank austauschbarer Kavitätseinsätze neue Modelle mit demselben Werkzeuggrundaufbau kostengünstiger fertigen.

Bei Werkzeugen für Möbel und Haushaltswaren werden bei der Abmusterung Maße, Festigkeit, Optik und Zykluszeit gemeinsam verifiziert.

• T0-Abmusterung: Bei großen Teilen werden Füllbalance, Einstellung der Heißkanalzonen und Entformung geprüft.
• T1-Muster: Werden zusammen mit dem Messbericht zur Bewertung von Optik, Farbe und Narbung vorgelegt.
• Funktionsversuche: Stuhl- und Tischteile werden montiert, um Sitzen, Stapeln und Verbindungspassung zu prüfen; auf Kundenwunsch werden für Gartenmöbel Prüfmuster nach Festigkeitsnormen wie EN 581 bereitgestellt.
• Zykluszeitoptimierung: Bei dickwandigen Teilen werden Kühlzeit und Werkzeugtemperatur so angepasst, dass ohne Verzug die kürzeste Zykluszeit erreicht wird.
• Prozessfenster: Die freigegebenen Einstellungen werden einschließlich Farbe und Masterbatch-Anteil dokumentiert.

Bei Haushaltsprodukten mit Deckel werden Behälter- und Deckelwerkzeug gemeinsam abgemustert, damit Schließverhalten und Dichtpassung in einem Schritt freigegeben werden.

Möbel und Haushaltswaren werden in hohen Stückzahlen gefertigt und gehen oft direkt in die Regale des Einzelhandels. Ein einheitliches Erscheinungsbild und eine problemlose Montage stehen daher im Mittelpunkt der Qualitätskontrolle.

• Maßprüfung: Montagepunkte, Steckverbindungen und kritische Maße werden an Mustern und periodisch entnommenen Serienteilen gemessen; bei großen Teilen setzt sich die Formprüfung per 3D-Scan in der Branche zunehmend durch.
• Sichtprüfung: Fließlinien, Farbabweichungen, Einfallstellen und Narbfehler werden anhand freigegebener Muster bewertet.
• Werkstoffnachweise: UV-Stabilisierung, Konformitätserklärung für den Lebensmittelkontakt und Chargendaten der Rohstoffe werden über Lieferantennachweise verfolgt.
• Rückverfolgbarkeit: Über den im Werkzeug eingebrachten Datumsstempel, die Werkstoffkennzeichnung und den Recyclingcode lassen sich Fertigungszeitraum und Werkstoff des Produkts bestimmen.

Für Kunden mit Lieferantenanforderungen auf Basis der ISO 9001 erstellen wir Messberichte und Versanddokumentation nach Bedarf. Der Werkzeugwartungsplan stellt sicher, dass Verschleißteile entsprechend der Schusszahl rechtzeitig erneuert werden.