TSG (Thermoschaumguss)

Funktionsprinzip des Thermoschaumgusses

Beim Thermoschaumguss wird die Kunststoffschmelze mit einem Treibmittel verarbeitet, sodass sich während des Formgebungsprozesses eine geschäumte Kernstruktur ausbildet. Die Randbereiche bleiben im Vergleich dazu dichter und bilden die äussere Kontur des Bauteils. Durch diese innere Aufschäumung sinkt der Materialbedarf pro Volumen gegenüber kompakten Teilen, und der Werkzeuginnendruck kann geringer ausfallen. Typisch sind dickwandigere Geometrien, bei denen Einfallstellen und innere Spannungen reduziert werden sollen.

Geeignete Bauteile und typische Einsatzbereiche

TSG wird häufig für voluminöse, formstabile Kunststoffteile eingesetzt, bei denen eine massive Ausführung nicht zwingend erforderlich ist. Dazu zählen Gehäuse, technische Strukturteile, Träger, Griffe oder funktionale Bauteile mit grösseren Wandstärken. Das Verfahren eignet sich vor allem dann, wenn Gewicht eingespart und zugleich eine ausreichende Steifigkeit erreicht werden soll. Für hochglänzende Sichtteile mit höchsten Oberflächenanforderungen ist TSG oft nur bedingt geeignet, da die Schäumung die Oberfläche beeinflussen kann.

Prozessmerkmale, Werkstoffverhalten und Ausführungen

Die Bauteileigenschaften hängen unter anderem vom verwendeten Kunststoff, vom eingesetzten Treibmittelsystem und von der Werkzeug- und Prozessführung ab. Je nach Auslegung lassen sich Zellstruktur, Dichteverteilung und Bauteilverzug innerhalb eines bestimmten Rahmens beeinflussen. TSG wird vor allem für Teile genutzt, bei denen dickere Wandbereiche prozesssicher hergestellt werden sollen, ohne die für kompakte Spritzgussteile typischen Einfallstellen in gleichem Ausmass in Kauf zu nehmen. Bei der Bauteilauslegung sind Wanddickenübergänge, Oberflächenanforderungen und toleranzrelevante Bereiche früh zu berücksichtigen.

Abgrenzung zu GID, Dünnwand-Teilen und klassischen Spritzgussteilen

Innerhalb des Spritzgiessens unterscheidet sich TSG klar von GID (Gasinnendruck-Verfahren): Beim GID entstehen gezielt Hohlräume durch eingebrachtes Gas, während beim Thermoschaumguss eine feinere, verteilte Zellstruktur im Kern aufgebaut wird. Von Dünnwand-Teilen grenzt sich TSG durch seine Eignung für eher stärkere Wandquerschnitte ab. Gegenüber normalen, kompakten Spritzgussteilen steht beim TSG nicht die maximale Dichte des Bauteils im Vordergrund, sondern ein Verhältnis aus Gewicht, Steifigkeit und Bauteilverhalten. Auch zu Teilen höchster Präzision besteht eine klare Abgrenzung, da beim geschäumten Aufbau andere Anforderungen an Masshaltigkeit und Oberfläche gelten können.