Elastomerformteile mit gleichbleibendem Vernetzungsgrad
Ziel des AiF-Projektes ist es, die Methode der dielektrischen Analyse hinsichtlich der Fähigkeit zur Erfassung des Vernetzungsablaufs beim Elastomerspritzgießen zu untersuchen.
© IKVDie mechanischen Bauteileigenschaften spritzgegossener Elastomerbauteile werden maßgeblich durch den Vernetzungsgrad bestimmt. Eine qualitative oder quantitative Bestimmung der Bauteileigenschaften erfolgt bislang erst nach der Produktion mit einem großen zeitlichen Versatz, währenddessen unter Umständen Ausschuss produziert wird. Eine in das Formwerkzeug integrierte Ermittlung des Vernetzungszustands von Elastomerformteilen als neue Qualitätsgröße kann dieses Risiko deutlich minimieren. Die dielektrische Analyse (DEA) stellt eine in der Epoxidharzverarbeitung etablierte, aber noch nicht für die Elastomeranwendung verifizierte Methode zur Bestimmung des Aushärtegrades dar.
© IKVZiel des AiF-Projektes ist es daher, die Methode der dielektrischen Analyse hinsichtlich der Fähigkeit zur Erfassung des Vernetzungsablaufs beim Elastomerspritzgießen zu untersuchen. Hierzu wird insbesondere der Einfluss von Temperatur und Druck auf die dielektrischen Eigenschaften gemessen. Untersucht werden Naturkautschuk- und EPDM-Compounds sowie ein Silikon, um ein breites Materialspektrum abzubilden. Mit einem Offline-Messprüfstand können unterschiedliche Prozessbedingungen gezielt simuliert werden, um neben der erwähnten Temperatur- und Druckabhängigkeit der Messsignale auch die Eindringtiefe bewerten zu können. Anschließend findet eine Übertragung der Ergebnisse auf ein Sensorikkonzept im Formwerkzeug statt. Durch verfahrenstechnische Untersuchungen gilt es zu klären, welche Positionierung in der Kavität sinnvoll erscheint, wie hoch die Belastbarkeit des Sensors in Bezug auf die auftretenden Scher- und Druckbelastungen ist und ob allgemeine Konstruktionsrichtlinien abgleitet werden können. Stellt sich die DEA als geeignet dar, so können Bauteile auf Basis des DEA-Messsignals mit definiertem Vernetzungsgrad zur Sicherstellung einer gleichbleibend hohen Bauteilqualität entformt werden. Durch die Vermeidung von zu kurzen wie auch zu langen Heizzeiten kann Materialausschuss und Energie eingespart werden, was Kosteneinsparungen in der Formteilherstellung ermöglicht.
Projektdaten und Förderung
Wir danken der AiF für die Förderung des IGF-Projekts (Forschungsvorhaben 22803N) und den Projektpartnern für die Zusammenarbeit.
Projektlaufzeit: 01.07.2023 – 30.06.2025
Projektpartner / Förderung
