Haft- und Entformungskräfte beim Spritzgießen in Abhängigkeit von Stahlwerkstoff, Oberflächenstruktur, Beschichtung und Kunststofftyp

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

Abstract

Die Haft- und Entformungskräfte beim Spritzgießen sind von vielen Einflussgrößen aus den Bereichen Spritzgießteil, Werkzeug, Verarbeitung und Kunststoff abhängig. Zu deren systematischen Untersuchung wurde innerhalb des PCCL-Projektes 3.2 ein Versuchswerkzeug entwickelt. Dieses ist ein Spritzgießwerkzeug mit integrierter Reibwertbestimmung. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden mit dem Versuchswerkzeug Probekörper aus ausgewählten amorphen und teilkristallinen Kunststoffen (PP, ABS, ABS/PC, PC, POM, TPE) gespritzt und diese während der Entformung einem Reibversuch unterzogen. Dabei bilden Formeinsätze aus Böhler M333 Isoplast den metallischen Reibpartner. Die Einflüsse von Oberflächenstruktur, Oberflächenbeschichtung, Vertikalkraft beim Reibversuch und Werkzeugvorlauftemperatur auf das Entformungsverhalten wurden untersucht. Zur Beurteilung dieser Einflüsse wurde der Haftreibungskoeffizient eingesetzt. Dieser wurde jeweils durch Bildung des Quotienten von maximaler gemessener Entformungskraft und wirkender Vertikalkraft bestimmt. Die Oberflächenstruktur und -rauhigkeit sowie die Werkzeugvorlauftemperatur beeinflussen das Entformungsverhalten am stärksten. Im untersuchten Rauhigkeitsbereich von Ra = 16 nm bis Ra = 311 nm sind mit steigender Oberflächenrauhigkeit sinkende Haftreibungskoeffizienten feststellbar. Mit steigender Werkzeugvorlauftemperatur sinken die Haftreibungskoeffizienten ebenfalls. Der Einfluss der Oberflächenbeschichtungen (TiN, CrN, TiAlN) ist unterschiedlich und vom eingesetzten Kunststoff abhängig. Die ermittelten Haftreibungskoeffizienten werden nur geringfügig von der Höhe des Kontaktdruckes beeinflusst, meist bleiben diese innerhalb der Schwankungsbreite konstant.

Details

Titel in ÜbersetzungDemolding forces in injection molding as a function of steel grade, surface structure, PVD-coating and polymer
OriginalspracheDeutsch
QualifikationDipl.-Ing.
Betreuer/-in / Berater/-in
Datum der Bewilligung19 Dez 2008
StatusVeröffentlicht - 2008