TY - THES

T1 - Untersuchung der Fließeigenschaften von einem thermoplastischen Elastomer unter praxisnahen Bedingungen

AU - Maier, Christian

N1 - gesperrt bis 04-03-2024

PY - 2019

Y1 - 2019

N2 - In der Simulation von Kunststoffverarbeitungsprozessen ist die Qualität der zu Grunde liegenden Daten von hoher Bedeutung. Je genauer die Materialdaten erfasst werden, desto besser stimmen die Simulationsergebnisse mit den Prozessen in der Verarbeitung an der Maschine überein. Deshalb wird es immer wichtiger, Eigenschaften wie die Viskosität möglichst prozessnah bestimmen zu können. Ziel dieser Arbeit war, den Einfluss der Verarbeitungsvorgeschichte des Spritzgießprozesses auf die Viskosität eines thermoplastischen Elastomers (TPEs) abzubilden und mögliche Veränderungen bei Simulationsergebnissen aufzuzeigen. Dazu wurde im ersten Schritt die Viskosität des TPE mit einem Hochdruckkapillarrheometer und einem Spritzgießmaschinenrheometer bestimmt und miteinander verglichen. Diese erste Gegenüberstellung zeigte auf, dass durch die Messung an einer Spritzgießmaschine ein Unterschied in der Viskosität auftrat. Im Anschluss wurden mehrere Simulationen aufbauend auf zwei verschiedenen Materialdatensätzen durchgeführt. Diese beiden Datensätze unterschieden sich ausschließlich in der Viskosität bei höheren Schergeschwindigkeiten. Dabei wurde auf die mit dem Hochdruckkapillar- und Spritzgießmaschinenrheometer gemessenen Viskositäten zurückgegriffen.Weitere Eigenschaften, die Viskosität bei niedrigen Schergeschwindigkeiten, die spezifische Wärmekapazität, die Wärmeleitfähigkeit und die Dichte, waren bei den beiden Datensätzen ident. Bereits aus diesen ersten beiden Fragestellungen konnten Unterschiede zwischen den beiden Messprinzipien festgestellt werden. Um auch mögliche Einflüsse auf Simulationen von Spritzgießwerkzeugen aufzuzeigen, wurden abschließend Versuche an einem Werkzeug mit Forminnendrucksensor durchgeführt. An diesem Werkzeug wurden im Anschluss mehrere Simulationen durchgeführt. Auch bei dem Vergleich zwischen den Messwerten aus diesem Versuch und der Simulation konnte ein Einfluss der gewählten Messmethode der Viskosität aufgezeigt werden.

AB - In der Simulation von Kunststoffverarbeitungsprozessen ist die Qualität der zu Grunde liegenden Daten von hoher Bedeutung. Je genauer die Materialdaten erfasst werden, desto besser stimmen die Simulationsergebnisse mit den Prozessen in der Verarbeitung an der Maschine überein. Deshalb wird es immer wichtiger, Eigenschaften wie die Viskosität möglichst prozessnah bestimmen zu können. Ziel dieser Arbeit war, den Einfluss der Verarbeitungsvorgeschichte des Spritzgießprozesses auf die Viskosität eines thermoplastischen Elastomers (TPEs) abzubilden und mögliche Veränderungen bei Simulationsergebnissen aufzuzeigen. Dazu wurde im ersten Schritt die Viskosität des TPE mit einem Hochdruckkapillarrheometer und einem Spritzgießmaschinenrheometer bestimmt und miteinander verglichen. Diese erste Gegenüberstellung zeigte auf, dass durch die Messung an einer Spritzgießmaschine ein Unterschied in der Viskosität auftrat. Im Anschluss wurden mehrere Simulationen aufbauend auf zwei verschiedenen Materialdatensätzen durchgeführt. Diese beiden Datensätze unterschieden sich ausschließlich in der Viskosität bei höheren Schergeschwindigkeiten. Dabei wurde auf die mit dem Hochdruckkapillar- und Spritzgießmaschinenrheometer gemessenen Viskositäten zurückgegriffen.Weitere Eigenschaften, die Viskosität bei niedrigen Schergeschwindigkeiten, die spezifische Wärmekapazität, die Wärmeleitfähigkeit und die Dichte, waren bei den beiden Datensätzen ident. Bereits aus diesen ersten beiden Fragestellungen konnten Unterschiede zwischen den beiden Messprinzipien festgestellt werden. Um auch mögliche Einflüsse auf Simulationen von Spritzgießwerkzeugen aufzuzeigen, wurden abschließend Versuche an einem Werkzeug mit Forminnendrucksensor durchgeführt. An diesem Werkzeug wurden im Anschluss mehrere Simulationen durchgeführt. Auch bei dem Vergleich zwischen den Messwerten aus diesem Versuch und der Simulation konnte ein Einfluss der gewählten Messmethode der Viskosität aufgezeigt werden.

KW - TPE

KW - thermoplastic elastomer

KW - rheology

KW - injection molding

KW - TPE

KW - thermoplastisches Elastomer

KW - Rheologie

KW - Spritzgießen

M3 - Masterarbeit

ER -