Die InMould-Plasma Technologie ist ein hybrides Verfahren, welches das Mehrkomponentenspritzgießen mit einer Plasmabehandlung im Spritzgießwerkzeug vereint. Die Oberfläche des Vorspritzlings wird mittels Plasma funktionalisiert, wodurch eine Haftverbesserung zur zweiten Komponente erzielt wird.
Im Rahmen dieser Arbeit wird ein Untersuchungswerkzeug entwickelt, um die Einflüsse der Plasmabehandlung auf die Verbundhaftung zu untersuchen. Das modulare Werkzeug er-möglicht die Variation des Plasmabehandlungsraums, um den geometrischen Einfluss auf die Funktionalisierung zu untersuchen. Die Reaktivität des Plasmas wird mittels optischer Emissionsspektroskopie qualifiziert. Die Validierung der Oberflächenfunktionalisierung erfolgt durch die Kontaktwinkelmessung und Röntgenphotoelektronenspektroskopie. Durch die Variation des Drucks im Behandlungsraum wird der Einfluss auf den Schälwiderstand untersucht.
Eine Demonstrationsanwendung wird unter Berücksichtigung der werkzeugspezifischen Anforderungen entwickelt, welche die Machbarkeit dieser Technologie aufzeigt. Ferner wird der Prozess auf einen flächigen Behandlungsraum übertragen und es wird eine Auslegungsmethode für beliebige Geometrien aufgestellt. Abschließend wird der Nachweis einer beständigen Verbundhaftung unter verschiedenen Alterungsbedingungen erbracht.
Aktualisiert: 2023-01-09
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Die Kenntnis der Verbundfestigkeit von Materialkombinationen aus Thermoplasten und thermoplastischen Elastomeren ist wichtig, um bereits im Vorfeld geeignete Materialien auswählen zu können und den Prozess aufeinander abzustimmen. Jedoch fehlte bislang ein Prüfverfahren um eine Vergleichbarkeit zu erreichen.
Es sind Untersuchungen notwendig, welche die additive Fertigung gegenüber anderen Herstellungsmethoden konkurrenzfähig machen. Durch die gewonnenen Ergebnisse besteht die Möglichkeit, die bisher fehlenden Standards im Fused Layer Modeling (FLM)- sowie Arburg Kunststoff Freiformen (AKF) Verfahren festzulegen. Daher beschäftigt sich das Vorhaben mit der Entwicklung einer Prüfmethode zur Bewertung des Haftungsverhaltens. Neben der Entwicklung und Validierung des Verfahrens galt es, die Auswirkungen der Verarbeitungsparameter auf das Haftungsverhaltens zu untersuchen. Darüber hinaus ist der Vergleich der Haftungsergebnisse vom FLM- und AKF Druck sowie zum Spritzgießen essential.
Im Rahmen der Untersuchungen wurden die Hartkomponenten Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) und Polylactid (PLA), Polycarbonat (PC), Polypropylen (PP), Polyamid 6 und 12 (PA 6 und 12) sowie die Weichkomponenten Thermoplastisches Polyolefine vernetzt (TPE-V), Thermoplastische Elastomere auf Styrolbasis (TPE-S), Polyetherester (TPE-E) sowie Thermoplastische Elastomere auf Polyurethanbasis (TPE-U) gedruckt und spritzgegossen.
Ziel war es den Einfluss der Verarbeitungsparameter für die jeweiligen Herstellungsverfahren herauszuarbeiten. Nachfolgend wurden die Ergebnisse der Zug- und Schälprüfungen sowie die Verarbeitungsverfahren FLM, AKF und Spritzgießen gegenüberzustellen. Darüber hinaus sind Oberflächen- und CT-Messungen durchgeführt wurden um Aussagen über die Verbundhaftung treffen zu können.
Aktualisiert: 2021-03-11
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Die Messung von Kräften und Momenten ist in der mechanischen Messtechnik weit verbreitet. Allerdings wird hierbei typischerweise lediglich der Betrag eines Kraft- oder Momentvektors in einer vorgegebenen Richtung ermittelt. Da Kräfte und Momente jedoch vektorielle Größen sind, stellt eine solche Messung eine starke Reduzierung der zu messenden Größe dar.
Mehrkomponentensensoren, die Kräfte oder Momente räumlich erfassen können, sind in verschiedenen Bereichen verbreitet, jedoch stehen bei der Kalibrierung dieser Sensoren viele Fragen, speziell bei der Umsetzung der Kalibrierung, offen.
In dieser Arbeit soll für die statische Kalibrierung von Mehrkomponentensensoren ein aktuell vorhandenes Verfahren optimiert sowie ein für die dynamische Kalibrierung vorhandenes Verfahren weiterentwickelt werden. Dazu werden erstmals klassische mechanische Kalibrierabläufe um optische Messsysteme nach dem Prinzip der Nahbereichsphotogrammetrie erweitert. Mit diesem zusätzlichen Messprinzip sollen weitere Informationen über den Messablauf gesammelt werden, welche die Ergebnisse der Kalibrierung verbessern. Die Verbesserung zielt im statischen Fall auf die Reduzierung der Messunsicherheit in der Kalibriereinrichtung sowie die Bestimmung der Verformung des Sensors ab. Im dynamischen Fall soll die Bestimmung der Referenzvektoren mit sechs Freiheitsgraden durch das photogrammetrische System erstmals ermöglicht werden.
Aktualisiert: 2020-06-30
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Entwicklung, Validierung und sicherheitstechnische Anwendung eines numerischen Ausbreitungsmodells für Flüssigwasserstoff
von Christian Jäkel
Aktualisiert: 2021-12-01
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Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Erweiterung des Heißprägeprozesses, mit dem Ziel neue Produkte für mikrofluidische Anwendungen zu ermöglichen. Bestehende Einschränkungen des Heißprägeprozesses werden mit Hilfe der Mehrkomponentenreplikation, der Durchlocherzeugung, der Oberflächenmodifikation und der Automatisierung überwunden und ermöglichen es, die Strukturqualität des Heißprägeprozesses in weiteren Bereichen der Mikroreplikation einsetzen zu können.
Aktualisiert: 2021-02-11
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