TY - THES

T1 - Prozess- und wanddickenabhängige Schwindungsuntersuchungen an rechteckigen Formteilen und Vergleiche mit Simulationsrechnungen

AU - Ebner, Gerald Joerg

PY - 2005/9/26

Y1 - 2005/9/26

N2 - Die Abmessungen von spritzgegossenen Formteilen stellen ein wesentliches Qualitätsmerkmal dar. Die genaue Einhaltung von Maßtoleranzen gelingt oft nur durch Werkzeugkorrekturen und ist bedingt durch den Prozessablaufbeeinflussbar. Deshalb müssen die wesentlichen Schwindungsmaße bereits bei der Werkzeugkonstruktion berücksichtigt werden. In der vorliegenden Arbeit wird der Einfluss der Prozessparameter Nachdruck, Massetemperatur und Werkzeugtemperierung sowie die Wanddickenabhängigkeit auf die Verarbeitungsschwindung an Plattenformteilen untersucht und Schwindungsergebnissen aus Moldflow Plastics Insight™ 5.0 Revision 1 (MPI 5.0 R1) gegenübergestellt. Bei den spritzgegossenen Formteilen handelt es sich um Rechteckplatten der Größe 130 x 75 mm mit Wanddicken von 2 mm, 3 mm und 4 mm aus Polystyrol 454C der Firma BASF AG (Ludwigshafen, D) und Acrylnitril-Butadien-Styrol Urtal M122 der Firma ENICHEM POLIMERI (San Donato Milanese, I). Die Berechnungen werden mit den in MPI 5.0 R1 zur Verfügung stehenden Modellen MPI-Midplane, MPI-Fusion und MPI-3D, den tatsächlichen Prozessparametern und den vorgeschlagenen, softwareinternen Stoffdaten undStandardeinstellungen durchgeführt. Neben den Schwindungsberechnungen wird auch ein Vergleich von simulierten mit experimentellen Füllstudien angeführt. Die Simulationsergebnisse der Kompressions- und Nachdruckphase werden mit realen Druckverläufen exemplarisch verglichen und bewertet. Zur Visualisierung der Temperaturdifferenzen sowie des Abkühlverhaltens der Werkzeugkavität wird bei einer ausgewählten Maschineneinstellung die Temperaturverteilung kurz nach dem Entformen mittels Infrarot-Thermographie gemessen und mit den Ergebnissen aus Moldflow Plastics Insight™ 5.0 Revision 1 gegenübergestellt.Aus den gewonnenen Aussagen der Messergebnisse können schließlich Korrelationen mit den Berechnungsergebnissen aufgestellt werden.Die Arbeit soll dazu beitragen, Anhaltspunkte aufzuzeigen, um Schwindungsergebnisse aus Moldflow Plastics Insight™ richtig zu interpretieren.

AB - Die Abmessungen von spritzgegossenen Formteilen stellen ein wesentliches Qualitätsmerkmal dar. Die genaue Einhaltung von Maßtoleranzen gelingt oft nur durch Werkzeugkorrekturen und ist bedingt durch den Prozessablaufbeeinflussbar. Deshalb müssen die wesentlichen Schwindungsmaße bereits bei der Werkzeugkonstruktion berücksichtigt werden. In der vorliegenden Arbeit wird der Einfluss der Prozessparameter Nachdruck, Massetemperatur und Werkzeugtemperierung sowie die Wanddickenabhängigkeit auf die Verarbeitungsschwindung an Plattenformteilen untersucht und Schwindungsergebnissen aus Moldflow Plastics Insight™ 5.0 Revision 1 (MPI 5.0 R1) gegenübergestellt. Bei den spritzgegossenen Formteilen handelt es sich um Rechteckplatten der Größe 130 x 75 mm mit Wanddicken von 2 mm, 3 mm und 4 mm aus Polystyrol 454C der Firma BASF AG (Ludwigshafen, D) und Acrylnitril-Butadien-Styrol Urtal M122 der Firma ENICHEM POLIMERI (San Donato Milanese, I). Die Berechnungen werden mit den in MPI 5.0 R1 zur Verfügung stehenden Modellen MPI-Midplane, MPI-Fusion und MPI-3D, den tatsächlichen Prozessparametern und den vorgeschlagenen, softwareinternen Stoffdaten undStandardeinstellungen durchgeführt. Neben den Schwindungsberechnungen wird auch ein Vergleich von simulierten mit experimentellen Füllstudien angeführt. Die Simulationsergebnisse der Kompressions- und Nachdruckphase werden mit realen Druckverläufen exemplarisch verglichen und bewertet. Zur Visualisierung der Temperaturdifferenzen sowie des Abkühlverhaltens der Werkzeugkavität wird bei einer ausgewählten Maschineneinstellung die Temperaturverteilung kurz nach dem Entformen mittels Infrarot-Thermographie gemessen und mit den Ergebnissen aus Moldflow Plastics Insight™ 5.0 Revision 1 gegenübergestellt.Aus den gewonnenen Aussagen der Messergebnisse können schließlich Korrelationen mit den Berechnungsergebnissen aufgestellt werden.Die Arbeit soll dazu beitragen, Anhaltspunkte aufzuzeigen, um Schwindungsergebnisse aus Moldflow Plastics Insight™ richtig zu interpretieren.

KW - Schwindung / Simulation / Spritzgießen / Moldflow Plastics Insight / Werkzeugbau

KW - shrinkage / simulation / injection moulding / Moldflow Plastics Insight / tool design and construction

M3 - Diplomarbeit

ER -