In Bereich Motorkühlung der Automobilindustrie kommen gelötete und/oder gesteckte Aluminiumkomponenten zum Einsatz. Die dem Stand der Technik entsprechenden Fertigungsverfahren sind prozess- und qualitätstechnisch als sehr aufwendig einzustufen. Einige Prozessschritte sind als kritisch zu bewerten und erfordern eine weitreichende Qualitätskontrolle, sowohl im Prozess als auch am fertigen Produkt. Zudem weisen diese Bauteile ein hohes Gewicht auf.
Abhilfe schaffen hier Kunststoff – Metall –Verbunde. Diese sollen allerdings direkt durch den Spritzgießprozess gefügt werden. Die Herausforderung liegt dabei in der Festigkeit und Dichtheit dieser Verbunde unter variierenden Temperaturen und Lasten.
Zur Adhäsionsverbesserung kann eine Oberflächenbehandlung des Metalls durchgeführt werden. Ziel dieser Arbeit soll es sein ein Spritzgießwerkzeug zu konstruieren, mit dem stumpfe Kunststoff - Metall – Verbunde hergestellt werden können. Anschließend sollen Proben mit definierten Oberflächenstrukturen hergestellt und bewertet werden.
Inhaltsverzeichnis
- EINFÜHRUNG
- PHYSIKALISCHE UND PROZESSTECHNISCHE GRUNDLAGEN
- KUNSTSTOFFE
- Einteilung
- Schwindungsverhalten
- SPRITZGIEBEN VON KUNSTSTOFFEN
- Aufbau der Spritzgießmaschine
- Spritzgießzyklus
- FUNKTIONSKOMPLEXE DES SPRITZGIEẞWERKZEUGES
- Formnester
- Angusssystem
- Werkzeugtemperierung
- Entformungssystem
- VERZUG VON FORMTEILEN
- STAND DER TECHNIK VON KUNSTSTOFF-METALL-VERBUNDEN
- KONSTRUKTION EINES PROBEKÖRPERS
- ALLGEMEINE ANFORDERUNGEN
- ANFORDERUNGEN AN DEN KUNSTSTOFF
- ANFORDERUNGEN AN DAS METALL
- FINALER PROBEKÖRPER
- KONSTRUKTION DES SPRITZGIEẞWERKZEUGES
- ALLGEMEINE WERKZEUGANFORDERUNGEN
- LAGE DER PROBEKÖRPER
- FEDERGESTÜTZTE SCHWINDUNGSKOMPENSATION
- ANGUSSSYSTEM
- Verteilerkanal
- Anschnitt
- Propfenfänger und Angusszieher
- Angussbuchse
- ABMESSUNGEN UND KAVITÄTEN DER FORMPLATTEN
- TEMPERIERSYSTEM
- TEMPERIERUNG DER DÜSENSEITIGEN FORMPLATTE
- FERTIG KONSTRUIERTE DÜSENSEITIGE FORMPLATTE
- TEMPERIERUNG DER AUSWERFERSEITIGEN FORMPLATTE
- AUSWERFERSYSTEM
- Auslegung des Auswerfersystems
- Besonderheit des Auswerfersystems
- FERTIG KONSTRUIERTE AUSWERFERSEITIGE FORMPLATTE
- ZUSAMMENGEBAUTES WERKZEUG
- KONSTRUKTION DER PRÜFEINRICHTUNG
- INBETRIEBNAHME DES KONSTRUIERTEN WERKZEUGES
- EINFLUSS DER PROZESSPARAMETER
- EINFLUSS DER SCHWINDUNGSKOMPENSATION
- ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Diese Arbeit befasst sich mit der Konstruktion eines Spritzgießwerkzeuges zur Herstellung von stumpf gefügten Kunststoff-Metall-Probekörpern. Ziel ist es, ein Werkzeug zu entwickeln, das die Herstellung von Probekörpern mit definierten Oberflächenstrukturen ermöglicht, um die Festigkeit und Dichtheit von Kunststoff-Metall-Verbunden unter variierenden Temperaturen und Lasten zu untersuchen.
- Entwicklung eines Spritzgießwerkzeuges für stumpf gefügte Kunststoff-Metall-Probekörper
- Herstellung von Probekörpern mit definierten Oberflächenstrukturen
- Bewertung der Festigkeit und Dichtheit der Kunststoff-Metall-Verbunde
- Analyse des Einflusses von Prozessparametern und Schwindungskompensation auf die Festigkeit der Verbunde
- Steigerung der Adhäsion durch Oberflächenbehandlung des Metalls
Zusammenfassung der Kapitel
Die Arbeit beginnt mit einer Einführung in das Thema Kunststoff-Metall-Verbunde und deren Einsatzmöglichkeiten in der Automobilindustrie. Anschließend werden die physikalischen und prozesstechnischen Grundlagen des Spritzgießens von Kunststoffen sowie die Funktionskomplexe des Spritzgießwerkzeuges erläutert. Das Kapitel 3 befasst sich mit der Konstruktion eines Probekörpers, wobei die Anforderungen an den Kunststoff und das Metall sowie die finale Gestaltung des Probekörpers beschrieben werden.
Im Kapitel 4 wird die Konstruktion des Spritzgießwerkzeuges detailliert behandelt, wobei die allgemeinen Werkzeuganforderungen, die Lage der Probekörper, das Angusssystem, die Temperierung sowie das Auswerfersystem im Detail erläutert werden. Die Inbetriebnahme des konstruierten Werkzeuges und der Einfluss der Prozessparameter und der Schwindungskompensation werden in Kapitel 5 beleuchtet. Schließlich fasst die Arbeit die Ergebnisse zusammen und gibt einen Ausblick auf zukünftige Forschungsarbeiten.
Schlüsselwörter
Spritzgießwerkzeug, Kunststoff-Metall-Verbund, Festigkeit, Dichtheit, Oberflächenbehandlung, Temperierkanäle, Auswerfersystem, Prozessparameter, Schwindungskompensation
- Quote paper
- Tim Kappel (Author), 2016, Konstruktion eines Spritzgießwerkzeuges zur Herstellung von stumpf gefügten IMA (In-Mould-Assembly) Kunststoff-Metall-Probekörpern, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/375641
