TY - THES

T1 - Untersuchung des Temperatur- und Strömungsverhaltens beim Kautschukspritzgießen mithilfe eines neu entwickelten Schneckenprüfstands

AU - Graninger, Georg

N1 - gesperrt bis 16-11-2021

PY - 2016

Y1 - 2016

N2 - Die Kautschukverarbeitung ist weniger erforscht als die Thermoplastverarbeitung und beruht deswegen oftmals auf „trial-and-error“. In dieser Arbeit wird untersucht, ob es möglich ist, mithilfe eines Versuchsplans gemäß Design of Experiments (DoE) mathematische Modelle zu erstellen, die Vorgänge in der Kautschukverarbeitung beschreiben und vorhersagen können. Konkret geht es um die Untersuchung der axialen und der radialen Massetemperaturprofile, welche im Plastifizierzylinder einer Kautschukspritzgießmaschine entstehen. Das Ziel der Untersuchungen ist es, ein homogenes Temperaturprofil zu erzeugen, um so in weiterer Folge die Bauteilqualität zu verbessern. Ebenfalls wird die Umlaufströmung, die sich zusätzlich zur Längsströmung ausbildet, untersucht. Die Versuche werden an einem eigens konstruierten Schneckenprüfstand durchgeführt, wobei als Einflussfaktoren (Maschineneinstellparameter) die Einzugs- und die Plastifizierzylindertemperatur, die Schneckendrehzahl und der Staudruck variiert werden. Es kann gezeigt werden, dass Modelle erzeugt werden können, welche die Massetemperaturprofile akkurat beschreiben und vorhersagen können, solange sich die zu vorhersagenden Werte innerhalb der Grenzen des Versuchsplans befinden. Das Ziel, ein homogeneres Temperaturprofil zu schaffen, wird mithilfe eines Drehzahlprofils erreicht. Eine Beschreibung der Ausbildung der Umlaufströmung mithilfe eines mathematischen Modells ist aufgrund von signifikanten Nichtlinearitäten der Ergebnisse nicht möglich. Als wesentliche Einflussfaktoren können jedoch die Plastifizierzylindertemperatur, die Schneckendrehzahl sowie der Staudruck bestimmt werden.

AB - Die Kautschukverarbeitung ist weniger erforscht als die Thermoplastverarbeitung und beruht deswegen oftmals auf „trial-and-error“. In dieser Arbeit wird untersucht, ob es möglich ist, mithilfe eines Versuchsplans gemäß Design of Experiments (DoE) mathematische Modelle zu erstellen, die Vorgänge in der Kautschukverarbeitung beschreiben und vorhersagen können. Konkret geht es um die Untersuchung der axialen und der radialen Massetemperaturprofile, welche im Plastifizierzylinder einer Kautschukspritzgießmaschine entstehen. Das Ziel der Untersuchungen ist es, ein homogenes Temperaturprofil zu erzeugen, um so in weiterer Folge die Bauteilqualität zu verbessern. Ebenfalls wird die Umlaufströmung, die sich zusätzlich zur Längsströmung ausbildet, untersucht. Die Versuche werden an einem eigens konstruierten Schneckenprüfstand durchgeführt, wobei als Einflussfaktoren (Maschineneinstellparameter) die Einzugs- und die Plastifizierzylindertemperatur, die Schneckendrehzahl und der Staudruck variiert werden. Es kann gezeigt werden, dass Modelle erzeugt werden können, welche die Massetemperaturprofile akkurat beschreiben und vorhersagen können, solange sich die zu vorhersagenden Werte innerhalb der Grenzen des Versuchsplans befinden. Das Ziel, ein homogeneres Temperaturprofil zu schaffen, wird mithilfe eines Drehzahlprofils erreicht. Eine Beschreibung der Ausbildung der Umlaufströmung mithilfe eines mathematischen Modells ist aufgrund von signifikanten Nichtlinearitäten der Ergebnisse nicht möglich. Als wesentliche Einflussfaktoren können jedoch die Plastifizierzylindertemperatur, die Schneckendrehzahl sowie der Staudruck bestimmt werden.

KW - rubber injection moulding

KW - temperature profile

KW - cross flow

KW - Design of Experiments

KW - mathematical model

KW - Kautschukspritzgießen

KW - Massetemperaturprofil

KW - Umlaufströmung

KW - statistische Versuchsplanung

KW - Design of Experiments

KW - mathemathisches Modell

M3 - Masterarbeit

ER -