Vakuumtiefziehen von Kunststoffteilen, Zuhause

Auslöser für meine eigenen Versuche in dieser Sache war der Beitrag von Hilmar Lange im FMT 10/2003. Basierend auf diesem Artikel habe ich es im Frühling 2005 dann selbst versucht, mit Erfolg!

Ich möchte im folgenden meine eigenen Erfahrungen und Erkenntnisse weitergeben, denn es ist wirklich viel einfacher als man denkt!

Update August 2020

Planskizze für die kleine Box (245 KB)

Planskizze für die grosse Box (346 KB)

Für das Vakuumtiefziehen braucht es nur eine Box, an die ein normaler Staubsauger angeschlossen werden kann. Diese Box sollte weitgehend luftdicht sein, oben zum Beispiel mit einem Lochblech verschlossen sein und am Rand eine weiche Dichtung haben. Ich habe 10mm Moosgummi verwendet.
Zusätzlich habe ich noch zwei Führungsleisten ergänzt um beim Aufsetzten des Rahmens eine bessere Zentrierung zu erhalten.
Zwei Planskizzen, für zwei verschieden grosse Boxen können herunter geladen werden!

Die Modelle sind aus normalem Balsaholz gefertigt, die mit 400er Schleifpapier geglättet wurden. Das reicht völlig für gute Oberflächen!

Das Tiefziehen selbst funktioniert so, dass eine Kunststoffplatte so heiss gemacht wird das sie sehr weich wird und dann über das Positiv- Modell gestülpt wird damit der Staubsauger die weiche Platte "um das Modell herum ansaugen kann". Und das geht folgendermassen:

1. An Kunststoffplatten können prinzipiell alle verwendet werden, die unter Wärmeeinwirkung weich werden (so genante Thermoplaste, Dicken von 0.3 - ca. 1mm). So kann zum Beispiel ABS, Polystyrol, PVC, Acrylglas und diverse andere Materialien verwendet werden. Im Endeffekt muss man es einfach mal probieren.

Update 2020: Aeronaut hat verschiedene Plattenmaterialien im Angebot, ABS, Polystyrol und PET-G (VIVAK®).
Für das Tiefziehen von Fenster und Kabinenhauben eignet sich das transparente PET-G sehr gut. Es ist nicht spröde und lässt sich gut "ziehen".

2. Die gewählte Kunststoffplatte werden mit solchen Klammern aus dem Bürobedarf (Akten-Klemmen) zwischen zwei Holzrahmen festgeklemmt.

Wichtig bei diesem "Tiefziehrahmen" ist dabei, das es sich nicht zu stark verwindet. Denn sonst kann man ihn nicht flächig auf die Dichtung drücken. Das musste ich zum Beispiel bei der grossen Box machen.

3. Das Modell, das abzuformen ist, wird mit einem kleinen Stück Klebeband auf der Box fixiert (damit es nicht verrutschen kann) und der Staubsauger angeschlossen (fest eingesteckt in der Box).

In der Zwischenzeit wird der Backofen auf 230 - 270°C vorgeheizt (je nach Material, ausprobieren).

4. Im Backofen werden vier "Stützen" aufgestellt, auf die der Rahmen aufgelegt werden kann. Das können zum Beispiel kleine Tassen, oder wie hier vier Eierbecher aus Keramik/Porzellan sein.
Die sind nötig weil sich die Kunststoffplatte nach unten ausbeult, wenn sie die richtige Temperatur erreicht. Und der Kunststoff soll ja nicht im Backofen festkleben...

Wenn der Backofen die 230-270°C erreicht hat geht alles recht schnell:

5. Kaum hat man den Rahmen in den heissen Backofen gelegt, beginnt sich die Kunststoffplatte zu wellen. Aber schon wenige Sekunden später wird die Oberfläche wieder glatt und gespannt.
Nun geht es ein, zwei Minuten wo nichts geschieht, Dann aber beginnt sich der Kunststoff langsam nach unten abzusenken, es bildet sich so etwas wie ein Trog. Jetzt ist der Richtige Zeitpunkt den Staubsauger zu starten...

6. Wenn es etwa so aussieht wie oben rechts (bei einem grösseren Rahmen wird es noch ausgeprägter sein), nimmt man den Rahmen zügig aus dem Backofen und presst ihn mit einer schnellen Bewegung auf die Box.

Dabei ist darauf zu achten das man möglichst schnell eine dichte Verbindung erzielt und der Staubsauger den Kunststoff mit "einem Schlag nach unten saugt"!
Das ist sehr wichtig, denn sobald der weiche Kunststoff mit einem Gegenstand in Kontakt kommt, kühlt er blitzschnell ab und verliert an Elastizität.
Schon nach 10 - 15 Sekunden kann man loslassen, den Staubsauger ausschalten und seine Arbeit von der Form trennen. Das war's...

Links ist meine grosse Box zu sehen, mit dem Kabinenhaubenmodell der Akroflash 2.

Gut zu sehen ist hier auch die nachträgliche Versteifung des Rahmens. Das war nötig, weil ich den, sonst zu weichen Rahmen, nicht dicht auf die Box pressen konnte.

Auch die seitlichen Führungen an zwei Seiten waren nötig, da ich bei dieser Grösse viel zu lange gebraucht habe bis ich den Rahmen ausgerichtet hatte zur Dichtung der Box.
Nur mit diesen Führungen kann ich den Rahmen schnell genug aufsetzten.

Der Kunststoff den ich für diese Haube verwendet habe, habe ich beim Bastelbedarf eines Warenhauses gefunden. Er ist nur 0.5mm dick und kostete nur wenig mehr als zwei Franken.
Das Resultat war eine Haube die nur ganz leicht milchig war. Es lohnt sich als auch mit unbekannten Materialien zu experimentieren...

So sieht das Resultat meiner ersten Tiefziehversuche aus. Es handelte sich dabei um die Kabinenhaube, Bug- und Heckabdeckung der schon erwähnten Akroflash 2.

Update August 2020

Für meinen PC-6 Ur-Porter wollte ich endliche auch das Cockpitfenster gegen ein korrekter geformtes Teil ersetzten. Bisher war eine einfache Dünne Folie "in den Rahmen geklebt"...

Da ich in den letzen Jahren gute Erfahrungen mit dem 3D-Drucken gemacht habe, druckte ich das Positiv-Modell kurzerhand auch aus.

Das Tiefziehmodell ist dabei direkt von der konstruierten Scheibe abgeleitet.

Das Teil ist ausgehöhlt auf 2.5mm Wandstärke und hat auf der Innenseite noch zwei Kreuzförmig zueinander laufende Stützrippen. So kommt für das relativ grosse Teil
(244 x 170 x 112 mm) ein relativ moderates Druckgewicht von etwas um die 400g heraus.

In knapp 2 tagen war der Druck fertig. Um Material zu sparen (Stützstrukturen) wurde das Teil auf dem Rücken liegend gedruckt.

Im Folgenden wird mit Leichtspachtel die Oberfläche verbessert.

Am Ende habe ich das ganze Modell noch mit (30min) Epoxydharz überzogen und so eine schöne glatte Oberfläche erzielt.

Die Tiefziehbox ist auch etwas modifiziert. Fast der gesamte Innenraum wurde mit Styropor aufgefüllt. So muss nicht erst das ganze Box-Volumen an Luft abgesaugt werden, bis dann ein Unterdruck entsteht, der die weiche Folie an das Positiv-Modell "ansaugen kann".

Zwischen Lochblech und Styropor ist noch ein Spalt von maximal 1cm, plus die kleinen "Luftsammelbox" die vor dem Loch für das Staubsaugerrohr liegt.

Auch der Innenraum des Modells, ist soweit möglich mit Styropor ausgefüllt um weitere unnötige Luftvolumen zu vermeiden.

Die Kunststofffolie wird jetzt neue mit Senkschrauben zwischen den beiden "Spannrahmen" gehalten. So wird die neue Moosgummidichtung nicht mehr so stark in Mitleidenschaft gezogen durch die vorher verwendeten "Aktenklemmen".

Zwei seitliche, zusätzliche Auflagen am Folienrahmen, machen jetzt eine Platzierung im Ofen möglich, also ob es ein Bachblech wäre.

Der Tiefziehvorgang ist so wie schon vorher.

Für dieses, bisher grösste Teil habe ich 1.5mm PET-G Folie verwendet (Aeronaut Vivak-Platte).

Etwas musste ich den Kunststoff einschneiden um das Modell wieder herausziehen zu können, und das trotzdem, dass ich 2° Anzug eingeplant habe. Aber das war nicht weiter Tragisch.

Die Haube selbst ist aber gut herausgekommen, ich muss jetzt nur noch die eigentliche Form herausschneiden...

Letzte Aktualisierung: 15. November 2020	Kontakt
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