Eine Form für Pflastersteine oder Dekorstein aus billigem Formoplast verliert ihr Relief schon nach einigen Dutzend Abgüssen: Ränder sacken durch, Kanten verschwinden, Erzeugnisse werden zu Ausschuss. Eine Silikonmatrize hält die Detailtreue besser, reißt aber an den Ecken und ist teuer. Polyurethan löst beide Probleme: Es kopiert das Relief präzise und widersteht zugleich der Abrasion der Zementmischung. Dieser Artikel erklärt, warum man Gießwerkzeuge aus Gießpolyurethan fertigen sollte und wie man eine Form für das eigene Erzeugnis bestellt.

Warum sich Polyurethan für Gießformen besser eignet als Silikon und Formoplast

Polyurethan vereint zwei Eigenschaften, die selten in einem Material zusammentreffen: hohe Elastizität für das Entformen des Erzeugnisses und Verschleißfestigkeit für eine lange Serie. Formoplast ist weich und billig, schwindet aber nach dem Abkühlen und verliert rasch die Dichtheit der Ränder. Silikon gibt das Relief präzise wieder, hat jedoch eine geringe Reißfestigkeit und wird von abrasiver Mischung abgetragen. Polyurethan hält das Seriengießen aus und bewahrt dabei die Schärfe der Kanten.

Der entscheidende Vorteil liegt im Abriebwiderstand. Abrasive Partikel aus Sand und Zement fressen die Arbeitsfläche der Form allmählich an, und genau hier setzt sich Polyurethan von der Konkurrenz ab. Nach DIN 53516 beträgt sein Abrieb 38-39 mm³, während dieser Wert bei Silikongummi 150-350 mm³ erreicht. In der Praxis bedeutet das, dass eine Polyurethanmatrize die exakte Reliefgeometrie länger hält und somit mehr maßhaltige Erzeugnisse aus einer Form liefert.

Das Material ist beständig gegen das alkalische Milieu des Zements, gegen technische Schmierstoffe und Trennmittel, die vor dem Gießen aufgetragen werden. Es scheut keine Feuchtigkeit und quillt nicht, deshalb kann man die Form mit Wasser waschen, ohne einen Verzug zu riskieren.

Vergleich der Materialien für Formwerkzeuge

Die folgende Tabelle stellt Gießpolyurethan dem Silikongummi anhand der für Formen entscheidenden Kennwerte gegenüber. Die Zahlen stammen aus Standard-Materialhandbüchern (DIN 53516, ISO 37) für typische Sorten.

KennwertPolyurethan TIMOLSilikongummi (VMQ)
Abrieb DIN 53516, mm³38-39150-350
Zugfestigkeit, MPa39-875-12
Weiterreißwiderstand, kN/m40-1205-30
Arbeitstemperatur, °C-60…+100-60…+230
Härte Shore85A-95A20A-80A
Rückprallelastizität, %34-6140-65

Am wichtigsten sind hier die ersten drei Zeilen. Beim Abrieb übertrifft Polyurethan das Silikon um ein Mehrfaches, und bei der Zugfestigkeit (39-87 MPa gegenüber 5-12 MPa) sowie beim Weiterreißwiderstand (40-120 kN/m gegenüber 5-30 kN/m) erreicht der Unterschied mehrere Male. Gerade das Weiterreißen an Ecken und tiefen Rändern setzt Silikonformen zuerst außer Betrieb. Silikon gewinnt nur bei der Temperaturbeständigkeit (bis +230 °C), doch für das Gießen von Beton, Gips und Polymerbeton reichen die Arbeitstemperaturen von Polyurethan völlig aus.

Rat des Technologen: Für Formen mit feinem Relief und Hinterschnitten nehmen Sie weicheres Polyurethan um 70-80 Shore A, es lässt sich leichter vom Erzeugnis abziehen, ohne Kanten auszubrechen. Für große flache Matrizen mit hohen Rändern und Rüttelgießen ist eine Härte über 90 Shore A zweckmäßiger, damit die Ränder unter dem Gewicht der Mischung nicht nachgeben. Fertigen Sie das Master-Modell mit glatter Oberfläche: Polyurethan kopiert selbst Mikrokratzer, sodass alle Defekte des Modells auf das Erzeugnis übergehen.

Welche Formen aus Polyurethan gefertigt werden

Aus Gießpolyurethan fertigt man Werkzeuge für ein breites Erzeugnisspektrum. Die verbreitetste Richtung sind Formen für Pflastersteine, Bordsteine, Dekor- und Kunststein, Verkleidungsplatten und Elemente der Landschaftsgestaltung. Die Elastizität des Materials erlaubt es, das Relief von Naturstein, Holz und Ziegel mit hoher Detailtreue nachzubilden.

Eine gesonderte Gruppe sind Matrizen für Gips- und Polymerbetonerzeugnisse: 3D-Paneele, Stuck, Fassadendekor. Hier zählen sowohl die Reliefgenauigkeit als auch das leichte Entformen komplexer Formen mit Hinterschnitten. Polyurethan bewältigt beide Aufgaben dank elastischer Verformung: Die Form dehnt sich beim Entformen und kehrt in die Ausgangsgeometrie zurück.

Formen werden sowohl als offene Bauart für das Handgießen als auch geschlossen für Rütteltisch und Pressen gefertigt. Die Anzahl der Kavitäten pro Matrize wird auf die Produktivität der Kundenlinie ausgelegt. Mit dem Sortiment und den Fertigungsrichtungen können Sie sich im Katalog der Polyurethanerzeugnisse vertraut machen.

Die Pflege einer Polyurethanform ist einfach und wirkt sich unmittelbar auf ihre Standzeit aus. Nach jedem Zyklus wird die Form von Mischungsresten gereinigt und mit einem Trennmittel versehen, das das Entformen erleichtert und den Verschleiß der Arbeitsfläche verringert. Polyurethan scheut keine Feuchtigkeit, deshalb kann man die Matrize mit Wasser waschen, ohne einen Verzug zu riskieren, und in horizontaler Lage ohne Belastung der Ränder lagern. Die Einhaltung dieser einfachen Regeln erlaubt es, die volle vorgesehene Standzeit der Form auszuschöpfen, ohne das Relief vorzeitig zu verlieren.

Technologie des freien Gießens und Fertigung auf Bestellung

Formen werden im Werk TIMOL im Verfahren des freien Gießens in offene und geschlossene Master-Formen gefertigt. Diese Technologie liefert ein durchgehendes Bauteil ohne Nähte und Fügestellen und damit ohne Schwachstellen, an denen das Werkzeug zuerst reißt. Die Oberfläche der Form wird eben, mit präziser Wiedergabe des Master-Modells.

Die Fertigung beginnt mit der Geometrie des Erzeugnisses. Der Kunde übermittelt Zeichnung, 3D-Modell oder ein physisches Muster des fertigen Erzeugnisses, nach dem ein Master-Modell gefertigt wird und danach die Polyurethanform. Dieser Ansatz erlaubt es, jede Textur und Größe ohne Bindung an einen Standardkatalog nachzubilden. Ausführlicher ist die Dienstleistung der Werkzeugfertigung nach Maß und Zeichnung im Abschnitt Leistungen des Werks beschrieben.

Die Auswahl von Härte und Wandstärke der Form nimmt der Technologe vor, ausgehend von der Art der Mischung, der Verdichtungsweise und der gewünschten Standzeit. Das verringert das Risiko eines vorzeitigen Verschleißes und liefert eine vorhersehbare Anzahl von Abgüssen.

Wie man Polyurethan für Formen im Werk TIMOL bestellt

Polyurethan für den Formenbau kaufen oder fertige Werkzeuge für das eigene Erzeugnis bestellen kann man direkt beim Hersteller in Dnipro. Der direkte Kontakt zum Werk bedeutet, dass Härte, Größe und Relief der Form auf die konkrete Aufgabe abgestimmt werden und nicht ein Kompromissstandard aus dem Lager angeboten wird.

Um eine Kalkulation zu erhalten, bereiten Sie die Geometrie des Erzeugnisses vor (Zeichnung, Modell oder Muster) und geben Sie das Material der Mischung an, mit der die Form arbeiten wird. Der Technologe empfiehlt die Polyurethansorte, die Härte und die Konstruktion des Werkzeugs. Die Parameter besprechen und die Bestellung aufgeben können Sie über die Seite Kontakte des Werks. Die Formenfertigung nach Zeichnung liefert eine höhere Standzeit und ein schärferes Relief als universelle Lösungen und damit weniger Ausschuss und niedrigere Herstellkosten je Erzeugnis.