TY - THES

T1 - Optimierung der Haftung zwischen PBT und LSR im Zweikomponenten-Spritzguss

AU - Stockinger, David

N1 - gesperrt bis 24-04-2023

PY - 2018

Y1 - 2018

N2 - Bis auf das Montage-Spritzgießen wird bei allen Mehrkomponenten-Spritzgussverfahren eine möglichst hohe Haftkraft zwischen den Komponenten angestrebt. Das Ziel dieser Arbeit war es, die Haftkraft durch eine Optimierung der Prozessparameter zu maximieren. Dazu wurde in Kooperation mit der Firma Delphi Automotive Systems Austria GmbH, Mattighofen, Österreich, ein bestehender Zweikomponenten-Spritzgussprozess zur Produktion eines Radargehäuses analysiert. Dieses Bauteil besteht aus zwei Werkstoffen: Polybutylenterephthalat (PBT, Trägerbauteil) auf das Flüssigsilikon (LSR, Dichtung) aufgespritzt wird. Mit Hilfe eines statistischen Versuchsplans wurde der Einfluss der Fertigungsparameter Werkzeugtemperatur, Heißkanaltemperatur und Zylindertemperatur, Staudruck, Einspritzgeschwindigkeit und Dosiergeschwindigkeit des PBT-Spritzgussprozesses auf die Haftung zwischen den Komponenten untersucht. In einer zweiten Versuchsreihe wurde auf Basis eines zentral zusammengesetzten Versuchsplans der Einfluss der LSR-Fertigungsparameter Werkzeugtemperatur, Verzögerungszeit (während des Formschließens) und Heizzeit auf die Haftung analysiert. Innerhalb der beiden Versuchsfenster betrug die minimal gemessene Haftkraft 28,1 N, die maximale Haftkraft hingegen 37,0 N. Als wichtigste Einflussgröße auf die gemessene Haftkraft zeigte sich die Werkzeugtemperatur der Thermoplastbauteilfertigung. Bei einer Erhöhung von 70 °C auf 90 °C konnte die Haftkraft im Mittel um 4,5 N (14,7 %) gesteigert werden. Mit steigender Werkzeugtemperatur, Heizzeit und Verzögerungszeit des LSR-Prozesses konnte die Haftkraft von 28,1 N auf 30,7 N erhöht werden. Die Haftung zwischen den Komponenten war bei allen Versuchseinstellungen ausreichend für die Anwendung. Ferner wurde mit steigender Lagerzeit zwischen Fertigung und Prüfung eine bessere Haftung gemessen. Da nur eine Materialkombination in einem manuellen Umsetzverfahren untersucht wurde, sind generelle Aussagen zum Haftungsaufbau zwischen einem Thermoplast und einem Flüssigsilikon nur eingeschränkt zulässig.

AB - Bis auf das Montage-Spritzgießen wird bei allen Mehrkomponenten-Spritzgussverfahren eine möglichst hohe Haftkraft zwischen den Komponenten angestrebt. Das Ziel dieser Arbeit war es, die Haftkraft durch eine Optimierung der Prozessparameter zu maximieren. Dazu wurde in Kooperation mit der Firma Delphi Automotive Systems Austria GmbH, Mattighofen, Österreich, ein bestehender Zweikomponenten-Spritzgussprozess zur Produktion eines Radargehäuses analysiert. Dieses Bauteil besteht aus zwei Werkstoffen: Polybutylenterephthalat (PBT, Trägerbauteil) auf das Flüssigsilikon (LSR, Dichtung) aufgespritzt wird. Mit Hilfe eines statistischen Versuchsplans wurde der Einfluss der Fertigungsparameter Werkzeugtemperatur, Heißkanaltemperatur und Zylindertemperatur, Staudruck, Einspritzgeschwindigkeit und Dosiergeschwindigkeit des PBT-Spritzgussprozesses auf die Haftung zwischen den Komponenten untersucht. In einer zweiten Versuchsreihe wurde auf Basis eines zentral zusammengesetzten Versuchsplans der Einfluss der LSR-Fertigungsparameter Werkzeugtemperatur, Verzögerungszeit (während des Formschließens) und Heizzeit auf die Haftung analysiert. Innerhalb der beiden Versuchsfenster betrug die minimal gemessene Haftkraft 28,1 N, die maximale Haftkraft hingegen 37,0 N. Als wichtigste Einflussgröße auf die gemessene Haftkraft zeigte sich die Werkzeugtemperatur der Thermoplastbauteilfertigung. Bei einer Erhöhung von 70 °C auf 90 °C konnte die Haftkraft im Mittel um 4,5 N (14,7 %) gesteigert werden. Mit steigender Werkzeugtemperatur, Heizzeit und Verzögerungszeit des LSR-Prozesses konnte die Haftkraft von 28,1 N auf 30,7 N erhöht werden. Die Haftung zwischen den Komponenten war bei allen Versuchseinstellungen ausreichend für die Anwendung. Ferner wurde mit steigender Lagerzeit zwischen Fertigung und Prüfung eine bessere Haftung gemessen. Da nur eine Materialkombination in einem manuellen Umsetzverfahren untersucht wurde, sind generelle Aussagen zum Haftungsaufbau zwischen einem Thermoplast und einem Flüssigsilikon nur eingeschränkt zulässig.

KW - LSR

KW - Multi-material

KW - Adhesion

KW - LSR

KW - Haftung

KW - Zweikomponentenspritzguss

M3 - Masterarbeit

ER -