Spritzgießen - Durch intelligente Werkzeuge Eigenschaften verbessern

Verfahrensprinzip der neuen Werkzeugtechnik (l.), Prototypenwerkzeug (r.) - (Bild: IKT).

Der Spritzgießprozess bietet in der Großserienfertigung von Kunststoffbauteilen vielfältige Möglichkeiten. Im Laufe der letzten Jahrzehnte wurde eine Vielzahl an speziellen Spritzgießsonderverfahren entwickelt, um die Funktionseigenschaften von Kunststoffbauteilen zu verbessern oder erweitern.

Neben den verfahrenstechnischen Entwicklungen kann eine Funktionserweiterung, wie z.B. bessere mechanische Eigenschaften, auch durch bestimmte Füllstoffe erzielt werden. Prozessbedingt entstehen oftmals Bindenähte in Form von ungünstigen Orientierungen der Makromoleküle, Fasern und/oder anderer Füllstoffe, welche eine mechanische Schwachstelle darstellen. Um diese zu reduzieren, entwickelt das IKT eine neue Werkzeugtechnik, mit der ungünstige Orientierungen aufgehoben werden sollen. Dafür wird ein Stempel im Bindenahtbereich eingebracht, der im zurückgezogenen Zustand eine Nebenkavität freigibt. Durch ein Zurückdrücken der Schmelze nach erfolgter Formgebung werden die beim Einspritzen entstanden Orientierungen der Zusatzstoffe erneut umorientiert und so u.a. die mechanischen Eigenschaften verbessert.

Ein weiteres Forschungsfeld am IKT, in dem Werkzeugbewegungen zur gezielten Umorientierung von Füll- und Verstärkungsstoffen genutzt werden, sind Bauteile mit wärmeleitfähigen Kunststoffen. Das sogenannte Expansionsprägen wurde am IKT speziell für wärmeleitfähige Kunststoffe entwickelt und ermöglicht laut IKT eine Wärmeleitfähigkeitssteigerung von über 70 Prozent. Dabei findet eine Werkzeugöffnungsbewegung in der Nachdruckphase statt, welche eine Umorientierung der Füllstoffe einleitet.

Diese und weitere aktuelle Forschungsaktivitäten und Erkenntnisse auf dem Gebiet der wärmeleitfähigen Kunststoffe werden im Rahmen des 25. Stuttgarter Kunststoff-Kolloquiums vorgestellt.

Weitere Informationen:
www.stuttgarter-kunststoffkolloquium.de, www.ikt.uni-stuttgart.de

25. Stuttgarter Kunststoffkolloquium, 22.-23. März 2017, Stuttgart

Universität Stuttgart, Institut für Kunststofftechnik (IKT), Stuttgart

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