In dieser Arbeit wird ein hybrides Spritzgießsonderverfahren vorgestellt, das durch Kombinationstechnologien Kunststoffoberflächen in-situ und prozesszeit¬neutral im Spritzgießprozess funktionalisiert. Auf Basis hybrider Produktionsver¬fahren wird im Vergleich zu bisherigen Verfahrensentwicklungen ein plasmaba¬siertes Vorbehandlungsverfahren mit dem Spritzgießprozess kombiniert. Das Ziel dieser Entwicklung ist die zykluszeitneutrale Integration zweier bisher voll¬ständig getrennter Prozesse, um verfahrenstechnische Vorteile zu erhalten, die zu kürzeren Prozessketten, -zeiten und zu höheren Ausstoßleistungen führen. Im Rahmen der durchgeführten Untersuchungen wird ein weitreichendes wissen¬schaftlich-technisches Prozesswissen über das neuentwickelte Direktinjektion-Plasmaverfahren (DIP-Verfahren) vermittelt. Technische relevante Zielgrößen wie das Schwindungs- und Verzugsverhalten werden mittels Abmusterung des DIP-Prozesses getätigt. Die Charakterisierung des plasmabasierten Vorbehand¬lungsverfahren wird durch Untersuchungen über das Emissionsverhalten des re¬laxierenden Effluenten mittels optischer Emissionsspektroskopie, durch oberflä¬chenchemische Analysen mittels Kontaktwinkelmessverfahren sowie Röntgen¬photoelektronenspektroskopie und durch Topographieanalysen mittels Raster¬kraftmikroskopie getätigt. Des Weiteren wird der Effekt der DIP-Behandlung auf die Haft- und Verbundfestigkeit von Klebstoffverbunden untersucht.
Aktualisiert: 2020-01-28
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GITBlow ist ein innovatives Spritzgießsonderverfahren, mit dem sich durch eine Kombination des Gasinnendruckspritzgießens (Gasinjektionstechnik, "GIT") und der Blasformtechnik ("Blow") komplexe, dünnwandige Hohlraumstrukturen mit angebundenen funktionalen Geometrien produzieren lassen. Das Verfahren lässt sich in drei distinkte Prozessphasen unterteilen: Schmelzeinjektion und -verdrängung durch eine erste Gasinjektion, Temperaturausgleich des Aufblasbereichs an die Umgebungsluft ‒ entweder über eine Kavitätserweiterung mittels hydraulischer Schieber oder während einer Werkzeugöffnung und -drehung ‒ und Aufblasen durch eine zweite Gasinjektion. Die Verformbarkeit des Kunststoffs im letzten Prozessschritt wird über die in der Restwanddicke gespeicherte Wärme gewährleistet. Damit beliebige Materialkombinationen und Bauteilanforderungen realisiert werden können, ohne umfangreiche experimentelle Untersuchungen durchführen zu müssen, wird eine Simulationsmethodik entwickelt, mit der sich das GITBlow-Verfahren beschreiben lässt. Dabei werden die einzelnen Prozessphasen getrennt voneinander modelliert und validiert. Die anschließende Verknüpfung der Simulationsschritte untereinander ermöglicht die detaillierte Vorhersage von Bauteileigenschaften bei beliebigen Betriebspunkten und bildet die Grundlage für allgemeingültige Gestaltungs- und Verfahrensempfehlungen des GITBlow-Verfahrens.
Aktualisiert: 2019-12-12
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