TY - THES

T1 - Heizzeitverkürzung im Elastomerspritzguss durch Ausnützung des Effekts der Kompressionserwärmung

AU - Fellner, Christian

N1 - gesperrt bis 05-09-2015

PY - 2013

Y1 - 2013

N2 - Betrachtet man die gesamte Zykluszeit beim Spritzgießen von Kautschukmischungen, so macht die Heizzeit, in der das Material vollständig ausvernetzt, einen großen Teil davon aus. Das Ziel dieser Arbeit ist es, den Effekt der Kompressionserwärmung gezielt zu nutzen, um das Material bereits vor dem Einspritzen in die Kavität zu erhitzen. Dadurch soll die Inkubationszeit der Kautschukmischung im Vorhinein abgebaut und kürzere Heizzeiten in der Kavität erzielt werden. In dieser Arbeit wurde die Kompressionserwärmung zunächst analytisch berechnet und die Ergebnisse in praktischen Experimenten auf einem Hochdruckkapillarrheometer (HKR) und an einer Spritzgießmaschine überprüft. Dafür wurden zwei Kautschukmischungen (SBR und EPDM) auf bestimmte Druckniveaus komprimiert und die Temperaturerhöhungen gemessen. Des Weiteren wurde eine Kompressionsphase mit Hilfe eines speziellen Werkzeugs in den Spritzgußzyklus integriert und untersucht, ob die Heizzeit des Formteils durch die Kompression bzw. die dadurch generierte Temperaturerhöhung verkürzt werden kann. Dafür wurden Formteile unter Variation von Kompressionsdruck, Kompressionszeit und Heizzeit hergestellt und nachfolgend die Härte Shore A sowie der Druckverformungsrest (DVR) gemessen, um den jeweiligen Vernetzungszustand zu ermitteln. Die Ergebnisse zeigten, dass die Kompressionserwärmung zu keinem signifikanten Inkubationszeitabbau bzw. zu keiner Verkürzung der Heizzeit geführt hat. Die Gründe sind, dass die mit der Spritzgießmaschine möglichen Kompressionsdrücke zu gering sind und die generierte Wärme zu einem großen Prozentsatz wieder über das Werkzeug abgeleitet wird.

AB - Betrachtet man die gesamte Zykluszeit beim Spritzgießen von Kautschukmischungen, so macht die Heizzeit, in der das Material vollständig ausvernetzt, einen großen Teil davon aus. Das Ziel dieser Arbeit ist es, den Effekt der Kompressionserwärmung gezielt zu nutzen, um das Material bereits vor dem Einspritzen in die Kavität zu erhitzen. Dadurch soll die Inkubationszeit der Kautschukmischung im Vorhinein abgebaut und kürzere Heizzeiten in der Kavität erzielt werden. In dieser Arbeit wurde die Kompressionserwärmung zunächst analytisch berechnet und die Ergebnisse in praktischen Experimenten auf einem Hochdruckkapillarrheometer (HKR) und an einer Spritzgießmaschine überprüft. Dafür wurden zwei Kautschukmischungen (SBR und EPDM) auf bestimmte Druckniveaus komprimiert und die Temperaturerhöhungen gemessen. Des Weiteren wurde eine Kompressionsphase mit Hilfe eines speziellen Werkzeugs in den Spritzgußzyklus integriert und untersucht, ob die Heizzeit des Formteils durch die Kompression bzw. die dadurch generierte Temperaturerhöhung verkürzt werden kann. Dafür wurden Formteile unter Variation von Kompressionsdruck, Kompressionszeit und Heizzeit hergestellt und nachfolgend die Härte Shore A sowie der Druckverformungsrest (DVR) gemessen, um den jeweiligen Vernetzungszustand zu ermitteln. Die Ergebnisse zeigten, dass die Kompressionserwärmung zu keinem signifikanten Inkubationszeitabbau bzw. zu keiner Verkürzung der Heizzeit geführt hat. Die Gründe sind, dass die mit der Spritzgießmaschine möglichen Kompressionsdrücke zu gering sind und die generierte Wärme zu einem großen Prozentsatz wieder über das Werkzeug abgeleitet wird.

KW - rubber

KW - injection moulding

KW - compression dissipation

KW - curing time reduction

KW - Kautschuk

KW - Gummi

KW - Elastomer

KW - Spritzgießen

KW - Kompressionserwärmung

KW - Heizzeit

KW - Heizzeitverkürzung

M3 - Masterarbeit

ER -