TY - THES

T1 - Entwicklung des Prototyps eines Systems zur Heizzeitverkürzung im Kautschukspritzguss

AU - Buchebner, Viktoria

N1 - gesperrt bis 13-11-2018

PY - 2013

Y1 - 2013

N2 - Die Heizzeit nimmt bei der Herstellung von Gummiformteilen durch Spritzgießen den größten Teil der Zykluszeit ein. Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Verkürzung der Heizzeit durch Erwärmung des Materials bereits beim Einspritzvorgang. Die Temperaturerhöhung beim Einspritzen wird durch die Verwendung konischer Düsen mit unterschiedlichen Öffnungsdurchmessern und Öffnungswinkeln erreicht. Mit diesen Geometrien soll neben Scherströmung und der damit einhergehenden Schererwärmung auch Dehnerwärmung durch Erzeugung einer Dehnströmung realisiert werden. Im Rahmen dieser Arbeit wurden praktische Versuche an einer Spritzgießmaschine durchgeführt. Unter Verwendung von fünf verschiedenen konischen Düsen wurden Formteile gespritzt und auf ihre Eigenschaften (Druckverformungsrest und Härte Shore A) untersucht. Des Weiteren beschäftigt sich diese Arbeit mit der Vorhersage der benötigten Heizzeit für die Produktion eines Formteils. Dazu wurde ein Visual Basic Programm erstellt, das über die Eingabe diverser Materialdaten und Konstanten aus Vernetzungsisothermen die Temperatur und den Vernetzungsgrad über die Dicke des Formteils als Funktion der Zeit ausgibt. Um die Berechnungen des Programms zu verifizieren, wurden sowohl isotherme als auch nicht isotherme Vernetzungskurven an einem Vulkameter aufgenommen und mit den Ergebnissen des Programms verglichen. Dabei zeigte sich eine gute Übereinstimmung der Berechnung mit den gemessenen Kurven. Somit ist eine Vorhersage der benötigten Heizzeit mit dem entwickelten Programm möglich. Aus den praktischen Versuchen an der Spritzgießmaschine wird deutlich, dass der Haupteinflussfaktor auf die Heizzeit die Einspritzarbeit ist. Eine Heizzeitverkürzung kann somit nur durch entsprechend hohe Druckverluste erreicht werden. Diese werden umso größer, je höher die Einspritzgeschwindigkeit und je enger die Düsenöffnung sind. Eine kurze Heizzeit kann also nur durch die Kombination aus der Düsengeometrie und den Einspritzbedingungen realisiert werden.

AB - Die Heizzeit nimmt bei der Herstellung von Gummiformteilen durch Spritzgießen den größten Teil der Zykluszeit ein. Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Verkürzung der Heizzeit durch Erwärmung des Materials bereits beim Einspritzvorgang. Die Temperaturerhöhung beim Einspritzen wird durch die Verwendung konischer Düsen mit unterschiedlichen Öffnungsdurchmessern und Öffnungswinkeln erreicht. Mit diesen Geometrien soll neben Scherströmung und der damit einhergehenden Schererwärmung auch Dehnerwärmung durch Erzeugung einer Dehnströmung realisiert werden. Im Rahmen dieser Arbeit wurden praktische Versuche an einer Spritzgießmaschine durchgeführt. Unter Verwendung von fünf verschiedenen konischen Düsen wurden Formteile gespritzt und auf ihre Eigenschaften (Druckverformungsrest und Härte Shore A) untersucht. Des Weiteren beschäftigt sich diese Arbeit mit der Vorhersage der benötigten Heizzeit für die Produktion eines Formteils. Dazu wurde ein Visual Basic Programm erstellt, das über die Eingabe diverser Materialdaten und Konstanten aus Vernetzungsisothermen die Temperatur und den Vernetzungsgrad über die Dicke des Formteils als Funktion der Zeit ausgibt. Um die Berechnungen des Programms zu verifizieren, wurden sowohl isotherme als auch nicht isotherme Vernetzungskurven an einem Vulkameter aufgenommen und mit den Ergebnissen des Programms verglichen. Dabei zeigte sich eine gute Übereinstimmung der Berechnung mit den gemessenen Kurven. Somit ist eine Vorhersage der benötigten Heizzeit mit dem entwickelten Programm möglich. Aus den praktischen Versuchen an der Spritzgießmaschine wird deutlich, dass der Haupteinflussfaktor auf die Heizzeit die Einspritzarbeit ist. Eine Heizzeitverkürzung kann somit nur durch entsprechend hohe Druckverluste erreicht werden. Diese werden umso größer, je höher die Einspritzgeschwindigkeit und je enger die Düsenöffnung sind. Eine kurze Heizzeit kann also nur durch die Kombination aus der Düsengeometrie und den Einspritzbedingungen realisiert werden.

KW - curing time

KW - cycle time

KW - conical die

KW - strain dissipation

KW - rubber

KW - state of cure

KW - Heizzeit

KW - Zykluszeit

KW - konische Düse

KW - Dehnerwärmung

KW - Elastomer

KW - Vernetzung

M3 - Masterarbeit

ER -