Schäumen

Wie Kunststoffe durch Schäumen eine Zellstruktur erhalten

Beim Schäumen wird ein Kunststoff so verarbeitet, dass sich im Inneren des Materials Poren oder Zellen bilden. Dies geschieht je nach Verfahren durch physikalisch eingebrachte Gase oder durch chemische Treibmittel, die während des Prozesses Gas freisetzen. Entscheidend ist, dass Zellbildung, Zellgrösse und Verteilung zur vorgesehenen Anwendung passen, da sie Eigenschaften wie Gewicht, Druckfestigkeit, Elastizität oder Isolation direkt beeinflussen. Das Ergebnis kann ein weicher, elastischer Schaum, ein formstabiler Hartschaum oder ein Bauteil mit geschäumtem Kern sein.

Typische Anwendungen von geschäumten Kunststoffen

Geschäumte Kunststoffe werden dort eingesetzt, wo Material leicht, dämmend, stoßabsorbierend oder volumenstabil sein soll. Typische Anwendungen sind Verpackungselemente, Dämmstoffe, Polster, technische Einlagen, Formteile für Geräte oder Fahrzeugkomponenten sowie schwimmfähige oder isolierende Bauteile. Auch im Bau kommen Schaumkunststoffe als Dämm- und Ausgleichsmaterialien zum Einsatz. In industriellen Anwendungen wird Schäumen zudem genutzt, um Materialeinsatz zu reduzieren oder Bauteileigenschaften gezielt über den Querschnitt zu variieren.

Verfahrensarten und Teilbereiche beim Schäumen

Zum Bereich Schäumen gehören unterschiedliche Ausprägungen. Bei Schäumverfahren diverser Kunststoffe steht die Erzeugung des Schaums im Vordergrund, etwa in Form von Platten, Blöcken, Formteilen oder geschäumten Kernen. Die Schaumstoffverarbeitung bezieht sich dagegen auf das Zuschneiden, Kaschieren, Stanzen, Thermoformen oder Konfektionieren bereits vorhandener Schaumstoffe. Fachlich relevant ist auch die Unterscheidung zwischen offen- und geschlossenporigen Strukturen sowie zwischen weichen und harten Schäumen. Welche Variante geeignet ist, hängt von Anforderungen an Rückstellverhalten, Feuchtigkeitsaufnahme, Druckbelastung oder Wärmedämmung ab.

Abgrenzung zu anderen Kunststoffverfahren

Schäumen ist innerhalb der Bearbeitungs- und Verarbeitungsverfahren kein allgemeines Formgebungsverfahren wie Spritzgiessen, Extrudieren oder Blasformen, sondern ein Verfahren zur gezielten Ausbildung einer zelligen Materialstruktur. Beim Extrudieren oder Spritzgiessen entstehen in erster Linie dichte Kunststoffteile; eine Schäumung kann dort zwar kombiniert werden, bleibt aber ein eigener verfahrenstechnischer Schritt. Vom Blasformen unterscheidet sich Schäumen dadurch, dass nicht der Hohlkörper im Mittelpunkt steht, sondern die innere Zellstruktur des Materials. Gegenüber Beschichten oder Veredeln verändert Schäumen nicht nur die Oberfläche, sondern den Werkstoffaufbau selbst.