Uni Kassel: Werkzeug für die Herstellung von LSR-TP-Prüfkörper im 2K-Spritzgießen in Anlehnung an VDI 2019

Das Anwendungszentrum UNIpace der Universität Kassel hat in Zusammenarbeit mit dem Medizintechnikhersteller B. Braun Melsungen AG und dem Werkzeug- und Formenbauer EDEGS GmbH (Freiberg am Neckar) ein Zweikomponentenspritzgießwerkzeug zur Herstellung eines Probekörpers für Flüssigsilikon (LSR) - Thermoplastverbindungen in Anlehnung an die VDI-Richtlinie 2019 entwickelt und in Betrieb genommen.

Bild 1: Probekörper aus Silikon und PA 6 nach VDI Richtlinie 2019

Bild 2: LSR-Thermoplastwerkzeug der Firma EDEGS Formenbau GmbH

Der besondere Vorteil sei hierbei, dass bei diesem Prozessablauf der Thermoplast spritzfrisch mit dem LSR überspritzt werden könne. Somit komme die Herstellung des Probekörpers dem in der Praxis angewendeten 2K-Spritzgießprozess gleich. Bei dem verwendeten Werkzeug, Bild 2, wird der Thermoplast in L-Stellung gespritzt und dann in die Werkzeughälfte für das Silikonspritzgießen umgesetzt. Der Vorteil dieser Variante sei, dass der Thermoplast variabel temperiert werden könne. Zusätzlich könne im Werkzeug eine Oberflächenvorbehandlung des Thermoplasten erfolgen, um bessere Hafteigenschaften durch eine Oberflächenmodifikation zu erreichen. Hierfür steht UNIpace eine Zweikomponenten-Spritzgießmaschine des Typs Arburg Allrounder 370A ALLDRIVE zur Verfügung. Die Spritzgießmaschine ist zusätzlich mit einem Arburg Multilift Select Roboter ausgestattet, der für die Teileentnahme sowie die Oberflächenvorbehandlung eingesetzt werden kann. Um schnellstmöglich viele Materialkombinationen zu testen, wird mit einem kleinen Thermoplastspritzgießaggregat und einer Kartuschendosierung für das LSR-Aggregat gearbeitet.

Bild 3: Peelversuch nach VDI Richtlinie 2019 (oben: Prüfaubau, unten: Ergebnisdarstellung)

Die so hergestellten Prüfkörper werden mit einem speziellen Prüfschlitten in einer Universalprüfmaschine von Hegewald & Peschke auf die Haftfestigkeit in Anlehnung an die VDI-Richtlinie 2019 untersucht. In Bild 3 ist der Prüfaufbau dargestellt.

Darüber hinaus bestehe jetzt die Möglichkeit, TP-TPE und TP-LSR Verbindungen miteinander am gleichen Probekörper zu vergleichen.

Die Universität Kassel hat zusammen mit der B. Braun Melsungen AG das Anwendungszentrum Kunststoffverarbeitung UNIpace ins Leben gerufen. Ziel ist die wissenschaftliche Forschung im Bereich der Kunststoffverarbeitung mit der in der Praxis angewandten Fertigung in der Medizintechnik stärker zu verknüpfen. Hierzu zählen zum Beispiel das Upscaling von Laborversuchen und die Optimierung von bestehenden Verarbeitungsverfahren. Das Anwendungszentrum UNIpace befindet sich in den Räumlichkeiten der Universität Kassel. Es untersteht der Leitung des Fachgebietsleiters Kunststofftechnik Prof. Dr.-Ing. Hans-Peter Heim. Geschäftsführer ist Dipl.-Ing. Ralf-Urs Giesen.

Weitere Informationen: www.uni-kassel.de, www.unipace.de

Universität Kassel, Institut für Werkstofftechnik, Kassel

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