Technischer Tiefgang · Formenbau · Koreanische ISBM 2026

ISBM-Leitfaden für Formstahl:
P20, 718H & 2316 für koreanische Käufer

Die Wahl der Stahlsorte für eine ISBM-Form bestimmt die Standzeit des Formhohlraums, die Polierbarkeit für optische Klarheit, die Beständigkeit gegenüber korrosiven Harzen und die Gesamtbetriebskosten über einen Produktionszyklus von 5–15 Jahren. Eine falsche Stahlwahl lässt sich nach der Formbearbeitung nicht mehr korrigieren – dieser Leitfaden bietet koreanischen ISBM-Käufern die materialwissenschaftlichen Grundlagen, um von Anfang an die richtige Spezifikation zu erstellen.

P20 · 718H · 2316
HRC 28–56 Bereich
Lebensdauer der Kavität 500.000–5 Millionen+

Koreanisches Ever-Power-Engineering-Desk · Ansan-si · Mai 2026

 

Kurzübersicht der Stahlsorten – Koreanische ISBM-Formenbeschaffung 2026

Grad Härte Thermischer Kontakt Polierbarkeit Leben in der Höhle Korrosionsbeständigkeit. Am besten geeignet für
P20 (1,2311) HRC 28–34 36 W/m·K Gut (A3) 500.000–1 Mio. Niedrig Prototyp, Kleinserie, Standard-PET/PP
718H (1,2738) HRC 36–42 34 W/m·K Sehr gut (A2) 1,5–3 Mio. Niedrig bis mittel Standard-PET, PETG, K-Beauty, Getränke
738H (1,2738M) HRC 38–44 33 W/m·K Ausgezeichnet (A1) 2M–4M Niedrig bis mittel Premium K-Beauty, optische Klarheit PETG
2316 (1.2316) HRC 30–36 15 W/m·K Spiegel (A1) 3 Mio.–6 Mio.+ Hochwertig (Edelstahl) Pharmazeutika, PVC, rPET mit hohem Säuregehalt
H13 (1,2344) HRC 48–56 25 W/m·K Gut (A2) 2–5 Mio. Medium Heißfüll-PP, Hochtemperaturanwendungen

Polierbarkeitsbewertungen: A1 = Spiegelglanz/optische Klarheit; A2 = Hochglanz; A3 = Standard. Die Kavitätenlebensdauer basiert auf einer Standard-PET/PP-Produktion mit vorbeugender Wartung. Sterile Umgebungen in pharmazeutischer Qualität oder rPET mit hohem anorganischem Füllstoffgehalt verkürzen die Lebensdauer um 30–401 TP3T.

1. Warum die Stahlsorte die Gesamtbetriebskosten der ISBM-Form bestimmt

In Korea werden Entscheidungen bei der Beschaffung von ISBM-Formen routinemäßig allein auf Basis der Werkzeugkosten getroffen. Die für einen Formsatz veranschlagten 30–80 Mio. KRW werden primär als Investitionsausgabe bewertet, wobei die Stahlsorte lediglich eine untergeordnete Spezifikation darstellt und nicht den Hauptfaktor für die Rentabilität der Investition über die geplante Produktionslebensdauer darstellt. Dieser Ansatz führt in der koreanischen ISBM-Industrie regelmäßig zu den teuersten Ergebnissen: Formen, die vorzeitig verschleißen, frühzeitig überholt werden müssen oder die für Premium-Anwendungen erforderliche Oberflächenqualität nicht erreichen – alles nur, weil die Stahlsorte nach Kosten und nicht nach den Anwendungsanforderungen ausgewählt wurde.

Die Gesamtkostenberechnung für koreanische ISBM-Käufer lautet: (Werkzeugkosten + Wartungskosten über die Lebensdauer + Überholungskosten) ÷ Gesamtzahl der Schüsse über die Lebensdauer = Kosten pro Schuss. Der Preisaufschlag der Stahlsorte P20 gegenüber 718H – ca. 3–8 Mio. KRW pro Werkzeugsatz – kehrt die Kostenrechnung üblicherweise um: Der höherwertige Stahl hält 2,5–3-mal so lange, wodurch die jährlichen Werkzeugkosten im Vergleich zur günstigeren Variante um 40–601 TP3T sinken. Für einen koreanischen ISBM-Hersteller, der 8 Millionen Einheiten pro Jahr mit einem 4-fach-Werkzeug produziert, ergeben sich durch die Differenz zwischen P20 (Nachbearbeitung oder Austausch nach 500.000 Schüssen erforderlich) und 718H (Haltbarkeit bis zu 2 Mio. Schüssen) vermeidbare Werkzeugkosten von 12–18 Mio. KRW über vier Jahre – bei einem Werkzeug, das in der Anschaffung 5 Mio. KRW mehr gekostet hat.

Das Rahmenwerk zur Werkzeugauswahl, das die Stahlsorte innerhalb der umfassenderen 9-Faktoren-Bewertung – einschließlich Kavitätenanzahl, Kühlkanaldesign, Heißkanalspezifikation und Lieferzeit – positioniert, ist dokumentiert in der 9-Faktoren-Leitfaden zur Auswahl koreanischer ISBM-Formen.

15 ml ISBM Formdetail 1

2. P20 (DIN 1.2311): Eingangsklasse und ihre spezifischen Grenzen

P20 (DIN 1.2311, auch unter der koreanischen Bezeichnung SCM415M und ähnlichen Äquivalenten erhältlich) ist ein vorgehärteter Chrom-Molybdän-Werkzeugstahl mit einer Härte von HRC 28–34. In der koreanischen ISBM-Formenfertigung wird er als Prototypenstahl oder für Kleinserien eingesetzt. Er ist der kostengünstigste der gängigen Werkzeugstähle, lässt sich ohne weitere Wärmebehandlung gut bearbeiten und ermöglicht einfache Schweißreparaturen, falls nach ersten Versuchen Nachbesserungen an den Kavitäten erforderlich sind. Daher eignet sich P20 für koreanische ISBM-Formenanwendungen, bei denen die Produktionsmenge 500.000–700.000 Schüsse nicht übersteigt oder wenn die Form als Entwicklungswerkzeug zur Validierung des Flaschendesigns dient, bevor ein Serienstahl ausgewählt wird.

Die größte Einschränkung von P20 für die koreanische ISBM-Produktion ist seine relativ geringe Härte (HRC 28–34 im Vergleich zu 718H mit HRC 36–42). Bei dieser Härte schreitet der abrasive Verschleiß durch PET- und PETG-Harzpartikel – insbesondere bei Produktionsläufen mit Masterbatch-Pigmenten mit anorganischem Partikelanteil (TiO₂, Eisenoxid) – schneller voran als bei härteren Sorten. Die Oberflächenrauheit der Kavitäten nimmt im Laufe der Produktion zu, was sich in einer zunehmenden Trübung von K-Beauty-PETG-Flaschen oder in einer sichtbaren Verbreiterung der Schweißnaht im Halsbereich äußert, da die Kavitätenoberfläche ihren anfänglichen Hochglanz verliert. Die Verschlechterung der Oberflächenqualität wird bei P20 in der koreanischen K-Beauty-PETG-Produktion typischerweise nach 400.000–600.000 Schüssen wirtschaftlich relevant – deutlich früher als die 1,5–2,0 Millionen Schüsse, die eine 718H-Kavität bei vergleichbarer Qualität erreichen würde.

P20 ist für koreanische ISBM-Anwendungen mit tatsächlich geringem Produktionsvolumen (pharmazeutische Nischenanwendungen mit <200.000 Einheiten/Jahr, kundenspezifische Nahrungsergänzungsmittel, Export-Pilotserien) korrekt spezifiziert, wenn das Budget für die Werkzeugentwicklung den Aufpreis für 718H nicht deckt oder wenn während der Produktqualifizierungsphase Änderungen am Kavitätendesign zu erwarten sind. Die Spezifizierung von P20 für eine koreanische Standard-Produktionsform für Getränke oder Körperpflegeprodukte mit einer erwarteten Produktionsmenge von über 2 Millionen Schüssen ist der Spezifikationsfehler, der in der koreanischen ISBM-Industrie am häufigsten zu vermeidbaren Kosten für den Formenaustausch führt.

3. 718H und 738H: Der koreanische ISBM-Produktionsstandard

Koreanische Ever-Power ISBM-Form – Der Hohlraumblock aus vorgehärtetem Werkzeugstahl 718H entspricht der Standardspezifikation für koreanische ISBM-Formen mit einer Hohlraumstandzeit von 1,5–3 Millionen Schüssen.
Die koreanische Ever-Power ISBM-Formenbaugruppe – 718H (DIN 1.2738) vorgehärteter Hohlraumstahl – entspricht dem koreanischen Produktionsstandard für Standard-ISBM-Formen für PET, PETG und K-Beauty mit einer geplanten Lebensdauer von 1,5–3 Millionen Schüssen. Die Vorhärtung eliminiert das Risiko von Verformungen durch Wärmebehandlung nach der Bearbeitung und gewährleistet eine Oberflächenhärte von HRC 36–42, die für eine optische Politur nach A2-Standard ausreicht.

718H (DIN 1.2738, in einigen koreanischen Lieferantenkatalogen auch P20+Ni genannt) ist der Standard für die Fertigung von ISBM-Formen in Korea für Standardanwendungen in den Bereichen PET, PETG, K-Beauty und Getränke. Es handelt sich um einen vorgehärteten Nickel-Chrom-Molybdän-Stahl mit einer Härte von HRC 36–42 – härter als P20, besser polierbar und mit einer ca. 2,5- bis 3-fach längeren Kavitätenlebensdauer bei vergleichbarem Wartungsaufwand. Der Nickelzusatz in 718H im Vergleich zu P20 bietet zwei Vorteile: eine höhere Kernzähigkeit (reduziertes Rissrisiko in Formen mit komplexen Wasserkanalgeometrien) und eine bessere Polierbarkeit. Dadurch werden gleichmäßige, hochglänzende Oberflächen der Güteklasse A2 erzielt, die von den Qualitätsprüfern der K-Beauty-Branche gefordert werden.

738H (DIN 1.2738M) ist ein modifiziertes 718H mit verbesserter Reinheit (geringere Schwefel- und Phosphorverunreinigungen) und verfeinerter Kornstruktur. Es bietet eine hervorragende Polierbarkeit bis zur optischen Reinheitsstufe A1 – der Qualitätsstufe, die für hochwertige PETG-Flaschen der koreanischen Kosmetikindustrie mit einem Glanzgrad von ≥ 92 GU gefordert wird. Der Unterschied zwischen 718H und 738H zeigt sich am deutlichsten in der optischen Leistung der Flasche im Bereich der Trennlinie: Bei 718H-Formen kann selbst bei starker Vergrößerung und direkter LED-Beleuchtung in hochglänzenden K-Beauty-Flaschen ein sehr schwacher Abdruck der Trennlinie sichtbar sein; 738H-Formen, die auf A1-Standard poliert wurden, sind im Bereich der Trennlinie praktisch unsichtbar. Angesichts der hohen Preise, die koreanische K-Beauty-Marken für PETG-Flaschen in Glasklarheit zahlen, rechtfertigt dieser Unterschied in der optischen Qualität den Aufpreis von ca. 2–5 Mio. KRW pro Formsatz für 738H.

Für die Standardproduktion von Getränken, Lebensmitteln und Körperpflegeprodukten in Korea, bei denen die Glanzspezifikationen ≤ 90 GU (Hochglanz, aber keine optische Klarheit) betragen, ist 718H die richtige Spezifikation. Ein Upgrade auf 738H für diese Anwendungen verursacht zusätzliche Kosten, ohne einen wirtschaftlich relevanten Qualitätsvorteil zu bieten. Die Spezifikation des Heißkanalsystems, die den 718H-Hohlraumblöcken beiliegt, sowie die Kompatibilität zwischen Heißkanal- und Hohlraumstahlsorten an der Verteilerschnittstelle werden im Abschnitt [Dokumentation/Dokumentation einfügen] behandelt. Leitfaden für die Entwicklung von Heißkanalsystemen.

4. Edelstahl 2316: Pharmazeutische Anwendungen, korrosive Harze und rPET-Produktion

2316 (DIN 1.2316, ein martensitischer Werkzeugstahl mit einem Chromgehalt von 16–171 %) ist der koreanische ISBM-Formenstahl für Anwendungen, bei denen Korrosionsbeständigkeit oberste Priorität hat. Seine rostfreie Zusammensetzung bietet inhärenten Korrosionsschutz gegen die drei wichtigsten Korrosionsquellen in der koreanischen ISBM-Produktion: Kondenswasser in Produktionsumgebungen mit hoher Luftfeuchtigkeit (koreanische Produktionsanlagen im Sommer: 85–95 % relative Luftfeuchtigkeit), saure Abbauprodukte von PVC oder bestimmten Masterbatch-Pigmenten sowie den höheren Gehalt an organischen Säuren in einigen rPET-Harzrohstoffen.

Für die koreanische pharmazeutische ISBM-Produktion – Augentropfenflaschen, Behälter für orale Flüssigkeiten – wird zunehmend der Stahl 2316 als Formhohlraumstahl eingesetzt, da GMP-Auditoren in der Pharmaindustrie Reinheitsstandards für Formhohlräume bewerten, die Standard-Werkzeugstähle ohne Oberflächenpassivierung nicht durchgängig erfüllen können. Ein Formhohlraum aus Edelstahl 2316 kann zwischen den Produktionschargen mit Oxidationsmitteln in pharmazeutischer Qualität (Wasserstoffperoxidlösungen, Peressigsäure) gereinigt werden, ohne dass die Oberfläche beschädigt wird. 718H hingegen müsste nach demselben Reinigungsprotokoll nachpoliert werden. Dieser Vorteil bei der Reinigungsfähigkeit, zusammen mit der spiegelpolierbaren Oberfläche von 2316, macht ihn zum bevorzugten Stahl für das koreanische Ever-Power-Sortiment an pharmazeutischen ISBM-Formen – in Übereinstimmung mit den Anforderungen der GMP-Richtlinien. Leitfaden zur pharmazeutischen GMP-ISBM-ProduktionSpezifikationsanforderungen.

Spritzstreckblasformverfahren für 1

Der Hauptnachteil von 2316 gegenüber 718H liegt in der Wärmeleitfähigkeit: 2316 leitet Wärme mit ca. 15 W/m·K, 718H hingegen mit 34 W/m·K. Diese geringere Wärmeleitfähigkeit von 2316 erfordert eine deutlich aufwändigere Kühlkanalkonstruktion, um vergleichbare Kühlzyklen zu erreichen – typischerweise 40–551T mehr Kühlkanaloberfläche mit Kanälen kleineren Durchmessers, die näher an der Kavitätsoberfläche positioniert sind. Koreanische ISBM-Werkzeugkonstrukteure, die 2316 spezifizieren und die gleiche Kühlkanalanordnung wie bei einer 718H-Werkzeugkonstruktion verwenden, erzielen durchweg Zykluszeiten, die 25–401T länger sind als bei ihrer 718H-Parallele. Dies verschlechtert die Wirtschaftlichkeit der Stückproduktion erheblich, sofern die Kühlkanalkonstruktion nicht entsprechend der geringeren Wärmeleitfähigkeit von 2316 optimiert wird.

Die Instandhaltungsanforderungen für 2316- und 718H-Formen unterscheiden sich ebenfalls: Die Härte von 2316 (HRC 30–36, etwas geringer als bei 718H) führt dazu, dass die Kavitätenoberfläche beim Werkzeugwechsel anfälliger für mechanische Beschädigungen ist. Die koreanischen ISBM-Instandhaltungsprogramme für 2316-Formen sollten Schutzmaßnahmen für die Lagerung von Kavitäteneinsätzen (kavitätenspezifische Polyethylenschaumeinsätze) sowie ein striktes Verbot des Kontakts von Metallwerkzeugen mit Kavitätenoberflächen während des Werkzeugwechsels umfassen – Anforderungen, die im koreanischen ISBM-5-stufigen Instandhaltungsrahmen dokumentiert sind. Koreanische ISBM-Checkliste für vorbeugende Wartung.

5. H13 (1.2344): Heißfüll-PP und Anwendungen bei erhöhten Temperaturen

H13 (DIN 1.2344) ist ein Warmarbeitsstahl, der nach der Vorbearbeitung durch eine Vakuumwärmebehandlung auf HRC 48–56 gehärtet wird. Sein Hauptvorteil für koreanisches ISBM liegt in seiner Beständigkeit gegen thermische Ermüdung: Die zyklische Erwärmung und Abkühlung beim ISBM-Blasformen – von der Kontakttemperatur des heißen Vorformlings (ca. 110–140 °C an der Kavitätenoberfläche während des Blasvorgangs) bis zur Temperatur des Kühlwassers der Form (ca. 10–25 °C) – stellt einen thermischen Ermüdungszyklus dar, der bei weicheren Werkzeugstählen mit der Zeit zu Mikrorissen führt. Für Standardanwendungen mit PP und PET eignet sich 718H gut für diese Temperaturzyklen. Bei der Heißfüll-PP-ISBM-Produktion mit Formtemperaturen von 130–160 °C (Wärmeformwerkzeuge für Heißfüllflaschen) verlängert die überlegene Beständigkeit von H13 gegen thermische Ermüdung die Werkzeugstandzeit im Vergleich zu 718H bei gleicher Temperaturbelastung deutlich.

H13 ist die korrekte Werkstoffgüte speziell für koreanische ISBM-Blasformen mit Wärmehärtung (nicht für die Spritzgussform – für die weiterhin 718H oder 738H verwendet wird), deren Formkörper während der Produktion einer Betriebstemperatur von 130–160 °C standhalten muss. Der häufigste Spezifikationsfehler koreanischer Käufer bei der Verwendung von H13 ist die Anwendung auf die gesamte Formbaugruppe anstatt nur auf den Blasformkörper. Heißkanalverteiler, Halseinsätze und Spritzkavitäten benötigen die hohe Temperaturbeständigkeit von H13 nicht, und die Verwendung von H13 für diese Komponenten verursacht unnötige Kosten und Komplexität bei der Bearbeitung ohne Leistungsvorteil. H13-Formkomponenten sollten in der koreanischen ISBM-Formspezifikation klar und getrennt von 718H-Komponenten dokumentiert werden, und nur der Blasformkörper sollte die Bezeichnung H13 tragen.

6. Koreanische Beschaffung: Inländischer vs. importierter Stahl für ISBM-Formen

Koreanischer ISBM-Formenstahl wird aus zwei Quellen bezogen: POSCOs heimischer Werkzeugstahl-Produktlinie und importierten europäischen Sorten von Böhler (Österreich), Uddeholm (Schweden) und Assab. Die Qualitätsentscheidung zwischen koreanischem und importiertem europäischem Stahl für 718H ist nicht mehr so ​​eindeutig wie noch vor fünf Jahren – POSCOs vorgehärtete Stähle NAK80 und S-STAR erfüllen nun die für die K-Beauty A2-Polierung erforderlichen Reinheits- und Konsistenzstandards zu wettbewerbsfähigen Preisen. Der praktische Unterschied auf dem koreanischen Formenmarkt 2026:

Koreanisches POSCO / Inländisches

Lieferzeit 2–4 Wochen für Standardqualitäten (entspricht NAK80 (718H), DHA1 (P20)). 10–251 TP3T geringere Materialkosten als europäische Importe. Geeignet für Standard-ISBM-Formen für Getränke, Lebensmittel und Konsumgüter. Geringere Härtehomogenität bei großen Kavitätenblöcken (>400 mm) im Vergleich zu europäischen Spitzenqualitäten. Bevorzugt von koreanischen Formenbauern mittlerer Größe aufgrund wettbewerbsfähiger Angebotspreise.

Böhler / Uddeholm Import

Lieferzeit 4–8 Wochen ab koreanischem Vertriebspartner; Preisaufschlag von 180.000–420.000 KRW/kg gegenüber vergleichbaren Produkten aus heimischer Produktion für die Sorten 738H und 2316. Hervorragende Mikroreinheit (geringere Anzahl an Sulfideinschlüssen) bei 738H (Böhler M238 ISOPLAST, Uddeholm STAVAX für 2316) – messbar bessere Polierbarkeit (A1) für hochwertige Anwendungen in der koreanischen Kosmetik- und Pharmaindustrie. Von koreanischen Pharma-Qualitätsprüfern für GMP-konforme Kavitäteneinsätze gefordert. Von Korean Ever-Power für alle Formensätze in der Pharma- und Premium-Kosmetikindustrie spezifiziert.

Praktische Beschaffungsempfehlung für koreanische ISBM-Formenkäufer: Verwenden Sie für Standardformen für die PET-Getränke- und Lebensmittelproduktion in koreanischer POSCO-Qualität (entsprechend der Spezifikation 718H). Für PETG-Formen für die K-Beauty-Industrie mit Anforderungen an die Polierbarkeit (A1) und für Kavitäteneinsätze (2316) für die Pharmaindustrie sollten Sie importierten Stahl von Böhler oder Uddeholm aus Europa spezifizieren. Der Leistungsvorteil bei Standard-Getränkeproduktionsmengen rechtfertigt die Kosten für importierten Stahl nicht; bei den höheren Preisen für K-Beauty- und Pharmaprodukte amortisiert sich der Vorteil der besseren Polierbarkeit bereits in der ersten Produktionscharge.

7. Wärmebehandlung und Formstabilität des Hohlraums

Vorgehärtete Stähle (P20, 718H, 738H) werden vom Stahlhersteller durchgehärtet geliefert – nach der Bearbeitung ist keine weitere Wärmebehandlung erforderlich. Dadurch wird das Risiko von Maßverzerrungen durch Wärmebehandlungszyklen vermieden, die die engen Maßtoleranzen der ISBM-Formgeometrie beeinträchtigen würden. Dies ist der Hauptgrund, warum koreanische ISBM-Formenhersteller vorgehärtete Stähle gegenüber durchgehärteten Stählen bevorzugen: Die ISBM-Formgeometrie (±0,05 mm Toleranz bei der kritischen Halsgeometrie) kann durch eine Wärmebehandlung nach der Bearbeitung nicht zuverlässig eingehalten werden, da sich der Stahl beim Abschrecken und Anlassen proportional zu den Wandstärkenänderungen ungleichmäßig verformt.

H13-Formen erfordern nach der Bearbeitung eine Vakuumhärtung und ein Anlassen – typischerweise bei 1020–1050 °C Austenitisierung, Gasabschreckung und anschließendem Anlassen bei 530–580 °C. Maßabweichungen von 0,05–0,15 mm sind zu erwarten und müssen in der Bearbeitungszugabe berücksichtigt werden. Koreanische ISBM-Formenbauer mit Erfahrung in der Vakuumhärtung von H13-Formen erreichen nach der Wärmebehandlung zuverlässig eine Toleranz von ±0,08 mm für die endgültigen Kavitätsmaße. Dies setzt jedoch ein sorgfältiges Zugabemanagement und eine verifizierte Wärmebehandlungsspezifikation voraus. Koreanische Käufer, die H13-ISBM-Formen bei Anbietern ohne dokumentierte Vakuumhärtungskapazität bestellen, riskieren Maßabweichungen, die nach der Härtung nur durch eine vollständige Nachbearbeitung der Kavität korrigiert werden können. Der Zusammenhang zwischen der Maßgenauigkeit der Form und deren Auswirkungen auf die Ausschussrate ist dokumentiert. Leitfaden zur Reduzierung der Verschrottungsquote koreanischer ISBMs.

8. Stahlsortenauswahl durch koreanische ISBM-Anwendung

Anwendung Hohlkörper Halseinsatz Kernstäbe Rechtfertigung
Standard-PET-Getränke (Wasser, Saft) 718H 718H 718H Eine Lebensdauer von 1,5–3 Millionen Shots erfüllt die Standardanforderungen an das Getränkevolumen in Korea.
K-Beauty PETG Premium (>90 GU) 738H 718H oder 738H 718H Polierbarkeit der Klasse A1 ist zwingend erforderlich; für die optische Reinheit des PETG ist ein Kavitätsminimum von mindestens 738H erforderlich.
Pharmazeutische KFDA-GMP 2316 2316 718H oder 2316 Pharmazeutische Reinigungsstandards erfordern durchgehend rostfreie Kontaktflächen
Hot-fill PP sikhye / bori-cha H13 (blasen) 718H H13 Für die Herstellung von Blasformkörpern bei 130–160 °C ist eine thermische Ermüdungsbeständigkeit nach H13 erforderlich.
rPET ≥30%-Einschluss 2316 oder 718H 2316 718H Anorganische Rückstände in rPET beschleunigen den Verschleiß von Halseinsätzen; Halseinsätze des Typs 2316 werden empfohlen.
Prototyp / Entwicklung P20 P20 P20 Kostengünstig, schweißbar reparierbar – geeignet für die Designvalidierung bei <300.000 Schüssen

Häufig gestellte Fragen

Frage 1 – Kann ein koreanischer ISBM-Hersteller eine P20-Form durch Nachbearbeitung der Kavitäten auf 718H aufrüsten?

Nur teilweise. Ist der P20-Formkörper (Grundplatte, Wasserkanalplatten) noch gebrauchsfähig, werden üblicherweise nur die Kavitätseinsätze – die herausnehmbaren inneren Kavitätsblöcke, die die Flaschengeometrie bilden – durch 718H-Einsätze ersetzt. Dieses Vorgehen kostet etwa 60–701 TP3T einer komplett neuen Form, spart die Kosten für neue Grundplatten und die Bearbeitung der Wasserkanäle und wertet die verschleißkritischen Oberflächen effektiv auf 718H auf, während die P20-Infrastruktur erhalten bleibt. Die Firma Korean Ever-Power bietet hierfür einen Service zum Austausch der Kavitätseinsätze an. Ein kompletter Austausch des Formkörpers von P20 auf 718H ist in der Regel nur dann wirtschaftlich gerechtfertigt, wenn die Grundplatte selbst Maßverschleiß oder eine Verstopfung der Kühlkanäle aufweist, die ohnehin einen Austausch erfordert.

Frage 2 – Woran erkennt man, dass ein ISBM-Hohlraum das Ende seiner Nutzungsdauer erreicht hat?

Vier messbare Indikatoren signalisieren das Ende der Lebensdauer koreanischer ISBM-Formen: (1) Die Glanzmessung der Flasche liegt unterhalb des spezifizierten Mindestwerts bei Standardproduktionsparametern – dies ist das erste sichtbare Anzeichen von Oberflächenverschleiß, typischerweise zuerst im Schulter- und oberen Körperbereich; (2) Die Trennlinienmarkierung an der Flasche überschreitet 0,25 mm – dies deutet auf eine Maßabweichung des Formblocks aufgrund von Verschleiß an den Trennlinienflächen hin; (3) Die Messung des Außendurchmessers der Flaschenhalsoberfläche überschreitet die spezifizierte Toleranz (+0,06 mm oder mehr) – dies deutet auf Verschleiß des Halseinsatzes hin, der zu einem übermäßigen PET-Fluss in den Gewindebereich führt; (4) Der Variationskoeffizient des Flaschengewichts (CV%) überschreitet 6% über alle Formteile im stationären Produktionsbetrieb – dies deutet auf Volumenabweichungen der Formteile aufgrund von unterschiedlichem Verschleiß zwischen den Positionen hin. Treten zwei dieser vier Indikatoren gleichzeitig auf, sollten koreanische ISBM-Hersteller eine Überholung oder einen Austausch der Formteile planen, anstatt weitere Prozessanpassungen vorzunehmen.

Frage 3 – Warum lässt sich Edelstahl 2316 schwieriger auf Hochglanz polieren als 718H, obwohl beide eine Spiegelglanz-Bewertung erreichen?

Der scheinbare Widerspruch – Edelstahl 2316 ist zwar mit A1 (spiegelhochglanzfähig) klassifiziert, aber schwieriger zu polieren als 718H (A2) – spiegelt den Unterschied zwischen dem erreichbaren Poliergrad und dem dafür erforderlichen Aufwand wider. Der hohe Chromgehalt von 2316 führt zu einer härteren Oberflächenoxidschicht (Cr₂O₃), die aggressivere Polierschritte erfordert, um die spiegelglatte Oberfläche zu erreichen. Zudem sind Chromcarbid-Ausscheidungen in 2316 härter als die Grundmasse und können sich beim Polieren lösen. Dadurch entstehen mikroskopisch kleine Vertiefungen, die mit feinerem Schleifpapier nachpoliert werden müssen, bevor sie sich schließen. Ein erfahrener koreanischer Formenpolierer erreicht A1 auf 2316 in etwa der 1,8- bis 2,2-fachen Zeit, die für A1 auf 718H benötigt wird. Das Ergebnis ist, sobald es erreicht ist, gleichwertig im Glanz und deutlich haltbarer – die Cr₂O₃-Schicht von 2316 bietet passiven Korrosionsschutz, der die Mikrooxidationslochbildung verhindert, die die Spiegeloberflächen von 718H unter den feuchten koreanischen Produktionsbedingungen fortschreitend beeinträchtigt.

Frage 4 – Beeinflusst die Stahlsorte der Form die Zykluszeit?

Ja – Unterschiede in der Wärmeleitfähigkeit verschiedener Stahlsorten beeinflussen die Abkühlzeit direkt, die typischerweise den größten Zeitaufwand im koreanischen ISBM-Zyklus verursacht. 718H (34 W/m·K) kühlt die Flaschenwand bei gleicher Kühlkanalgeometrie etwa doppelt so schnell wie Edelstahl 2316 (15 W/m·K). Bei einem standardmäßigen koreanischen ISBM-Produktionszyklus mit einer Gesamtzykluszeit von 10 Sekunden beträgt die Kühlzeit für eine 718H-Form etwa 3,5–4,5 Sekunden; eine vergleichbare 2316-Form mit demselben Kühlkanaldesign benötigt hingegen 5,5–7,5 Sekunden Kühlung – was die Zykluszeit um 2–3 Sekunden verlängert und die jährliche Produktionskapazität um 20–301.000 Tonnen reduziert. Daher ist bei 2316-Formen eine spezielle Anpassung der Kühlkanäle erforderlich – mehr Kanäle, näher an der Kavitätsoberfläche und mit höherer Wasserdurchflussgeschwindigkeit –, um die Wettbewerbsfähigkeit der Zykluszeit wiederherzustellen. Koreanische ISBM-Hersteller, die 2316 verwenden und die Kühlung nicht entsprechend anpassen, verlieren gleichzeitig Vorteile in Bezug auf Qualität (langsamere Erstarrung) und Produktivität.

Frage 5 – Welche Stahlspezifikation ist für ISBM-Halseinsätze im Vergleich zu Hohlkörpern korrekt?

Halseinsätze verschleißen schneller als Kavitätenkörper, da sie dem höchsten Einspritzdruck ausgesetzt sind (die Halszone wird vor der Kavitätenkörperbildung unter vollem Einspritzdruck gefüllt) und die Gewindegeometrie Spannungskonzentrationen erzeugt, die die Oberflächenermüdung beschleunigen. In Korea ist es üblich, Halseinsätze eine Güteklasse höher als die Kavitätenkörper zu spezifizieren – bei einem Kavitätenkörper aus 718H werden Halseinsätze aus Edelstahl 2316 verwendet; bei einem Kavitätenkörper aus 738H werden wärmebehandelte Halseinsätze aus Edelstahl 2316 oder S136 verwendet. Diese unterschiedliche Güteklasse ist beabsichtigt: Halseinsätze sind als austauschbare Verschleißteile konzipiert, die nach 800.000 bis 1,2 Millionen Schüssen ersetzt werden, während die Kavitätenkörper 2 bis 3 Austauschzyklen von Halseinsätzen aushalten sollten. Die Spezifizierung aller Komponenten in der gleichen Güteklasse führt zu unnötigen Kosten für den Austausch teurer Kavitätenkörper, obwohl nur die Halseinsätze verschlissen sind.

Frage 6 – Wie beeinflusst der Masterbatch-Gehalt den Verschleiß des Werkzeugstahls?

Anorganische Pigmentmasterbatches – TiO₂ (weiß), Eisenoxid (bernsteinfarben/gelb), Ruß – enthalten harte anorganische Partikel, die während der Spritzgießfüllung als Abrasivstoffe an den Kavitätenoberflächen wirken. Die Verschleißbeschleunigung hängt von der Partikelhärte (Mohs-Skala: TiO₂ 6–7, Eisenoxid 5–6, Ruß <1) und dem Füllstoffanteil ab. Bei einem TiO₂-Füllstoffanteil von 1,51 TP3T (typisch für die Herstellung von undurchsichtigen weißen koreanischen Nahrungsergänzungsmittelgläsern) erhöht sich die Verschleißrate der Kavitätenoberfläche im Vergleich zur Produktion von ungefärbtem PET bei gleicher Schusszahl um ca. 35–55 TP3T. Für koreanische ISBM-Hersteller, die stark pigmentierte Produkte herstellen, verlängert die Aufwertung des Kavitätenstahls von 718H auf 738H oder die Spezifizierung einer Oberflächenbehandlung (PVD-TiN- oder CrN-Beschichtung mit HV 2.000–2.500) für 718H-Kavitäten die Nutzungsdauer um 60–80 TP3T und ist bei Produktionsmengen über 1 Million Einheiten pro Jahr fast immer wirtschaftlich gerechtfertigt.

Unterstützung bei der Formenspezifikation

Sie beschaffen eine neue ISBM-Form und sind sich unsicher, welche Stahlsorte Sie angeben sollen?

Das Formenbauteam von Korean Ever-Power prüft Ihre Flaschenanwendung, die jährliche Volumenprognose, die Harzart und die Anforderungen an die Oberflächenqualität – und liefert eine Empfehlung für die Stahlsorte mit Angabe der erwarteten Kavitätenlebensdauer und der Kosten pro Schuss, bevor Sie in Werkzeuge investieren.

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Herausgeber: Cxm

 

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