Ein Formteil ist ein Bauteil mit räumlicher Geometrie, das sich nicht aus einer flachen Kontur zusammensetzt. Bei GOBA entstehen Formteile aus Elektroisolierstoffen im Flachmaterial: aus Polyesterfolien, Aramidpapieren, Laminaten und Pressspan mit Dicken von 0,023 bis 3,0 mm. Geformt wird unter Wärme im Werkzeug, ergänzt durch Falzen und Prägen. Diese Seite grenzt das Formteil aus der Bahn gegen das spritzgegossene Formteil ab, zeigt die Verfahren mit ihren Grenzen, klärt die Abgrenzung zu Stanzteil und Biegeteil und beantwortet, wann sich der Aufwand lohnt.
Formteile aus der Bahn und Formteile aus dem Spritzguss sind zwei Welten
Wer nach Formteilen sucht, landet meist beim Kunststoff-Spritzguss. Dort entsteht die Geometrie aus der Schmelze in einem geschlossenen Werkzeug, das Teil ist massiv und die Wandstärke frei wählbar. Isolierformteile entstehen anders: Ausgangspunkt ist eine gleichmäßig dünne Bahn, die zugeschnitten und anschließend verformt wird. Die Wandstärke bleibt über das ganze Teil die Materialdicke, und die Geometrie ist auf das begrenzt, was sich aus einer Fläche entwickeln lässt.
Das hat für den Einkauf handfeste Folgen. Ein Spritzgusswerkzeug kostet ein Vielfaches und rechnet sich erst bei hohen Stückzahlen. Ein Formteil aus der Bahn ist bei kleinen und mittleren Serien deutlich günstiger und kurzfristiger verfügbar. Dafür sind Rippen, Dome und variable Wandstärken nicht machbar. Wer eine dünne, elektrisch trennende Geometrie braucht, ist bei Isolierteilen und Formteilen aus Flachmaterial richtig. Wer ein tragendes Kunststoffbauteil braucht, beim Spritzgießer.
Drei Wege von der Fläche in die Raumform
Welches Verfahren infrage kommt, hängt an der Tiefe der Geometrie und daran, ob das Teil rotationssymmetrisch ist.
| Verfahren | Wirkprinzip | Geeignet für | Grenze |
|---|---|---|---|
| Warmverformen | Das Material nimmt unter Wärme im Werkzeug die Form dauerhaft an | Kappen, Schalen, Wannen und Geometrien mit Tiefe | Die Abkühlung muss kontrolliert laufen, sonst verzieht sich das Teil |
| Falzen und Prägen | Kalte Umformung entlang definierter Linien, Prägen erzeugt Sicken und Strukturen | Flache Geometrien mit Kanten, Versteifungen und Positionierhilfen | Räumliche Wölbungen sind damit nicht erreichbar |
| Wickeln | Die Bahn wird um einen Dorn gelegt und verklebt | Hülsen, Rohre und einseitig geschlossene Kappen | Nur rotationssymmetrische Formen, eigene Fertigungslinie |
Bei GOBA liegt der Schwerpunkt auf den ersten beiden Zeilen. Wir verformen Isolierstoffe unter Wärme, wenn die Geometrie kalt nicht erreichbar ist, und arbeiten dabei so, dass Oberfläche und Struktur des Materials unbeschädigt bleiben. Das ist der eigentliche Unterschied zum Umformen von Blech: Ein Isolierstoff verliert seine Funktion, sobald die Oberfläche reißt oder das Gefüge aufbricht. Welche Gruppen der DIN 8582 dabei überhaupt greifen, ordnet der Beitrag zur Umformtechnik ein. Wie das im Ablauf aussieht, steht auf der Seite Stanzen und Formen.
Diese Isolierstoffe lassen sich formen
Nicht jeder Werkstoff nimmt eine Raumform an. Entscheidend sind Dehnbarkeit unter Wärme und die Frage, ob das Material nach dem Abkühlen in der Form bleibt.
- Polyesterfolien lassen sich gut warmverformen und halten die Form nach dem Abkühlen
- Polyimidfolien vertragen hohe Temperaturen und eignen sich für enge Radien
- Aramidpapiere formen sich begrenzt, sie brechen bei zu engen Radien an der Faser
- Technische Laminate folgen dem schwächsten Partner im Verbund
- Pressspan wird gefalzt und geprägt, tiefe Züge sind nicht möglich
- Glasgewebe und Glimmerprodukte bleiben weitgehend formstabil und werden mechanisch gefügt
Welche Wärmeklasse und welche Durchschlagfestigkeit das fertige Teil mitbringt, entscheidet der Werkstoff, nicht das Verfahren. Die Übersicht der Gruppen steht unter Isoliermaterialien, die Zuordnung zu Temperaturen im Artikel zu den Isolierstoffklassen.
Stanzteil, Biegeteil, Formteil: wo die Grenze verläuft
Die drei Begriffe beschreiben aufsteigende Fertigungstiefen. Ein Stanzteil verlässt das Werkzeug flach. Ein Biegeteil hat mindestens eine Kante und wird nach dem Zuschnitt ein zweites Mal bearbeitet. Ein Formteil hat eine Geometrie, die sich nicht aus geraden Kanten zusammensetzt, etwa eine Kappe, eine Wanne oder eine Schale.
Für die Kalkulation heißt das: Jede Kante ist ein Arbeitsgang, jede Raumform braucht ein Formwerkzeug und meist einen Wärmeprozess. Der Sprung vom Biegeteil zum Formteil ist damit der teuerste Schritt in dieser Reihe. Er lohnt sich, wenn die Geometrie eine Funktion erfüllt, die mit Kanten nicht erreichbar ist, etwa das dichte Umschließen eines Bauteils oder eine Wanne, die Flüssigkeit zurückhält.
Wann sich ein Formteil gegenüber einem Biegeteil lohnt
Der häufigste Einwand aus der Konstruktion lautet, ein gefalztes Teil täte es auch. Das stimmt oft, und wir sagen es auch. Ein Formteil rechtfertigt seinen Mehrpreis in drei Fällen. Erstens, wenn die Kontur rundum geschlossen sein muss und eine Falzkante eine Lücke ließe. Zweitens, wenn die Montage Zeit spart, weil ein Formteil in einem Griff sitzt, wo sonst zwei Biegeteile gefügt werden. Drittens, wenn die Geometrie das Teil versteift und dadurch eine dünnere Materialdicke möglich wird.
Gegen ein Formteil spricht eine Geometrie, die sich absehbar noch ändert. Ein Formwerkzeug lässt sich schlechter anpassen als ein Bandstahlschnitt. In dieser Lage empfehlen wir, mit einem gefalzten Muster zu starten und erst nach der Konstruktionsfreigabe auf das Formteil zu wechseln.
Formteile in Apparatetechnik und Elektronik
In der Apparatetechnik übernehmen Isolierformteile die Trennung zwischen spannungsführenden Baugruppen und Gehäuse. Typisch sind Abdeckwannen über Klemmenblöcken, Kappen über Anschlüssen und Auskleidungen, die eine Kriechstrecke verlängern, ohne Bauraum zu kosten. In der Elektronik sitzen geformte Isolierteile als Abschirmträger, als Trennschale zwischen Leiterplatte und Gehäuse oder als Halterung, die zugleich isoliert und positioniert.
Der Elektromotorenbau ist der dritte große Block. Dort werden Isolierteile in das Blechpaket eingepasst, damit sie sich bei der Montage nicht stauchen. Für komplexe Geometrien verformen wir unter Wärme, damit das Teil die Nutkontur sauber nachbildet. Anwendungen in der Elektromobilität kommen hinzu, dort vor allem als Zell- und Modulisolation mit enger Passung.
Was auf die Zeichnung eines Formteils gehört
Bei einem Formteil reicht die flache Abwicklung nicht aus. Vier Angaben entscheiden, ob die erste Bemusterung sitzt.
- Ziehtiefe und die engsten Radien der Geometrie
- Welche Maße funktionsrelevant sind, also am Gegenstück anliegen
- Zulässige Wandstärkenabnahme, weil das Material beim Ziehen ausdünnt
- Temperaturklasse der Anwendung, sie schließt Werkstoffe aus oder ein
Die Wandstärkenabnahme ist der Punkt, der in Zeichnungen am häufigsten fehlt. Ein Formteil ist an der Stelle der stärksten Umformung dünner als die Ausgangsbahn. Wenn dort die Isolation gefordert ist, muss die Ausgangsdicke entsprechend höher gewählt werden. Für alle Maße ohne eigene Toleranz gilt die Allgemeintoleranz nach DIN ISO 2768.
Die Lieferform gehört in die Konstruktion
Formteile sind sperriger als flache Teile, sie stapeln sich schlechter und verhaken sich leichter. Wer das erst beim Wareneingang bemerkt, zahlt es in der Montagezeit. Wir liefern Isolierteile deshalb auf Wunsch gestapelt oder paketiert, mit individuell festgelegten Paketgrößen, damit die automatisierte Weiterverarbeitung beim Kunden greift.
In einzelnen Kundenprojekten bringen wir zusätzlich Marker-Linien auf den Isolierteilen an. Die Sensorik in der Kundenmontage erkennt daran Lage und Position des Teils. Solche Details gehören früh in die Abstimmung, weil sie die Geometrie beeinflussen können. Für wiederkehrende Bedarfe mit wechselnden Abrufmengen bieten wir kundenspezifische Fertigung mit Lagerhaltung an.
GOBA Fazit: Die Raumform ist der teuerste Schritt, prüfen Sie ihn zuerst
Ein Formteil aus Isolierstoff kostet mehr als ein Biegeteil und deutlich weniger als ein spritzgegossenes Teil. Bevor Sie ein Formwerkzeug beauftragen, prüfen Sie deshalb, ob die Funktion auch mit Kanten erreichbar ist. Bleibt es beim Formteil, geben Sie Ziehtiefe, engste Radien und die zulässige Wandstärkenabnahme mit an, denn an der Stelle der stärksten Umformung ist das Material dünner als die Ausgangsbahn. Klären Sie außerdem die Lieferform vor dem Serienstart, weil gestapelte oder paketierte Anlieferung die Montagezeit beim Kunden bestimmt. Welcher Werkstoff sich formen lässt und welche Wärmeklasse er trägt, stimmen wir vorab ab: unser Materialsortiment deckt Folien, Papiere, Laminate und Pressspan ab.
