Analyse funktionsgerechter Oberflächen von gezielt funkenerosiv gefertigten Spritzgießkavitäten
Bei dünnwandigen Spritzgießformteilen mit hohen Aspektverhältnissen sind die erreichbare Fließweglänge und, damit verbunden, der benötigte Einspritzdruck kritische Faktoren. Untersuchungen am IKV haben gezeigt, dass sich im Vergleich zu gefrästen und polierten Werkzeugoberflächen mit erodierten Werkzeugoberflächen eine Fließwegverlängerung erzielen lässt. Dies wird auf die unvollständige Abformung der erodierten, kraterförmigen Werkzeugoberfläche zurückgeführt, aufgrund derer Mikroluftpolster zwischen Schmelze und Werkzeugoberfläche entstehen. Die Luftpolster wirken in der Grenzfläche isolierend und hemmen die Wärmeabfuhr von der Schmelze an das Werkzeug. Der Einfluss von erodierten Werkzeugoberflächen auf das Fließverhalten von thermoplastischen Kunststoffen soll daher im Projekt „Analyse funktionsgerechter Oberflächen von gezielt funkenerosiv gefertigten Spritzgießkavitäten“ (AOS) weiter analysiert werden.
Das Ziel ist es, die Oberflächenabformung und damit den Wärmeübergang in Abhängigkeit vom Material, dem Fließweg sowie den lokalen Schmelzeeigenschaften, wie Druck und Temperatur, genauer vorherzusagen und grundlegend zu beschreiben. Diese Erkenntnisse können anschließend in Simulationen zum verbesserten Verständnis des Fließverhaltens von Kunststoffen in strukturierten Spritzgießwerkzeugen genutzt werden. Zunächst soll eine Erweiterung des bestehenden Modells der Strukturabformung erfolgen. Dazu werden die bisherigen Ergebnisse von teilkristallinen Thermoplasten auf amorphe Formmassen übertragen. Die Formteildicke wird im Bereich der üblichen Werte aus der Verpackungsindustrie variiert, da die Wandstärke maßgeblich den erzielbaren Fließweg bestimmt. Außerdem sollen die Einflüsse einer aktiven Entlüftung sowie einer variothermen Temperierung auf die Oberflächenabformung untersucht werden. Erkenntnisse aus diesen Untersuchungen werden anschließend für die Entwicklung eines Simulationsmodells genutzt.
© IKVProjektdaten und Förderung
Wir danken der DFG für die Förderung des Projekts (Förderkennzeichen HO 4776/63-2) und den Projektpartnern für die Zusammenarbeit.
Projektstart: 01.08.2025
