Biopolymernetzwerk Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V.

 

Thermoformen

Unter Thermoformen (früher auch Warmformen, Tiefziehen oder Vakuumtiefziehen genannt) versteht man die Herstellung dreidimensionaler Formteile aus flächenförmigen Kunststoffhalbzeugen (Folien, Platten). Dabei kommen Wärme, Druckluft und/oder Vakuum und ggf. Hilfsstempel zum Einsatz.

Von großen Rollen (oder in-line direkt vom Extruder) wird die Folie abgezogen und dem Formautomaten zuerst zugeführt und dann taktweise hindurchgeleitet. In einer Aufwärmstation wird mittels Heizstrahler die Folie ein- oder beidseitig erwärmt. In der Werkzeugstation wird sie dann mittels Spannrahmen fest gehalten. Bei Bedarf geben ein Stempel oder ein Vorblasluftpolster die Kontur schon grob vor. Dann kommt Druckluft von der einen und Vakuum von der anderen Seite, um die Folie rasch und stark an die kalte Wand des formgebenden Werkzeuges zu bringen. Die erkaltete, nun feste Folie wird von dem Formwerkzeug getrennt und im nächsten Arbeitstakt der Ausstanzstation zugeführt.

Mehrschichtfolien aus Biokunststoff lassen sich gut siegeln. Die Kombination der Schichten sollte auch mit Blick auf gute siegelbare Außenschichten gewählt werden. Die Bedruckbarkeit war bei allen untersuchten Bio-Materialien besser als die von Folien aus PE. Die Produktionsrückstände wie Stanzgitter, Spannränder oder Ähnliches können leicht gemahlen und dem Verarbeitungszyklus bei der Flachfolienherstellung wieder zugeführt werden.

Das Thermoformverfahren ist prädestiniert, um Biokunststoffe im Verpackungsmarkt auch für dünnwandige Verpackungen einzusetzen. Es muss anwendungsbezogen eine gute Abstimmung zwischen Folienhersteller oder -lieferant und dem Thermoformer erfolgen.

Typische Anwendungsbeispiele sind Pralinenschachteleinlagen, Blisterverpackungen, Joghurt- oder Margarinebecher, Trinkbecher, Fleischschalen, Schalen mit Klappdeckel (clamshell) und ähnliche Packmittel. Es können aber auch technische Teile wie Sandkästen und Planschbecken für Kinder bis hin zu Automobilteilen im Thermoformverfahren hergestellt werden.

Auswahl an BMEL/FNR geförderten Projekten zu diesem Thema
Entwicklung von Biopolymer-Rezepturen für die industrielle Produktion von hitzebeständigen Service-Artikeln im Thermoform-Verfahren (15.09.2011 bis 31.12.2012) (Link)
Entwicklung des Verfahrens und der Werkstoffrezeptur zur Herstellung von Schaumfolien zum Tiefziehen von Trays aus dem Biopolymer Celluloseacetat (01.12.2008 bis 30.06.2011) (Link)
Untersuchung der physikalischen Zusammenhänge und Einschätzung der Anwendung des mehrdimensionalen Umformverfahrens: Tiefziehen von Papier und Karton (01.03.2008 bis 30.04.2010) (Link)