Übertragung der Grundlagen auf die Spritzgießverfahrensvariante Druckverfestigung

• Applicant: Dr.-Ing. Ines Kühnert
• Subject Area: Polymer Materials
• Term: from 2007 to 2012
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 38723919

In der ersten Projektphase wurde anhand von Modellversuchen ein verbessertes Verständnis über das Verhalten der Thermoplaste bei Kompression und Expansion erarbeitet. Ein wesentliches Ergebnis war die Verifizierung der definierten Einstellung des spezifischen Volumens thermoplastischer Kunststoffbauteile durch eine robuste Prozessführung im Versuchswerkzeug. Im Vordergrund stehen dabei die Parameter Druck und Temperatur sowie der Volumenverlauf bei der Abkühlung des Festkörpers. Im Rahmen der hier beantragten Fortsetzung des Projektes soll nun die Übertragung der Erkenntnisse zur Druckverfestigung auf eine neue Spritzgießvariante erfolgen. Es soll der Nachweis geführt werden, dass mit der neuen Prozessführung Formteile mit ausgezeichneter Homogenität und Maßhaltigkeit zu fertigen sind. Die Herausforderung wird es sein, unter gezielter Anwendung der Grundlagen aus der ersten Phase eine geeignete Maschinen- und Werkzeugtechnik zu konzeptionieren und bereitzustellen. In diesem Zusammenhang muss die Deformationen des Werkzeuges durch Druck und Temperatur bei der Auslegung des Systems berücksichtigt werden. Darüber hinaus ist es notwendig, die Prozessparameter mittels Sensorik zu überwachen und den Prozessablauf gezielt zu regeln. Im Rahmen des Vorhaben sind daher ausführliche Parameterstudien geplant. Abschließend soll der Prozess vergleichend zum konventionellen Spritzgießen z. B. hinsichtlich einer wirtschaftlichen Zykluszeit betrachtet und bewertet werden. Es ist zu erwarten, dass mit dem geplanten Werkzeug wanddickenunabhängig homogene Bauteile zu erzeugen sind. Im Projekt sollen Erkenntnisse entstehen, die u. a. eine Erweiterung der üblichen Konstruktionsrichtlinien hinsichtlich der Formteildimensionen ermöglichen.

• DFG Programme: Research Grants
• Major Instrumentation: Spritzgießversuchswerkzeug
• Instrumentation Group: 2210 Kunststoffpressen und -spritzgußgeräte