Elastomerformteile mit gleichbleibendem Vernetzungsgrad
Die mechanischen Bauteileigenschaften spritzgegossener Elastomerbauteile werden maßgeblich durch den Vernetzungsgrad bestimmt. Eine vielversprechende Methode zur Bestimmung des Vernetzungsgrades im Formwerkzeug ist die dielektrische Analyse (DEA), deren Anwendung auf den Elastomerspritzgießprozess im Projekt CureDEA untersucht wurde.
Bislang erfolgt eine qualitative oder quantitative Bestimmung der Bauteileigenschaften erst nach der Produktion mit einem großen zeitlichen Versatz, währenddessen unter Umständen Ausschuss produziert wird. Ziel des IGF-Projektes CureDEA war es daher, die Methode der dielektrischen Analyse hinsichtlich der Fähigkeit zur Erfassung des Vernetzungsablaufs beim Elastomerspritzgießen zu untersuchen. Hierzu wurde der Einfluss der Prozessbedingungen auf die dielektrischen Eigenschaften gemessen. Untersucht wurden unter anderem Naturkautschuk- und NBR-Compounds, um ein breites Materialspektrum abzubilden. Für praxisnahe Spritzgießversuche wurden der DEA-Sensor sowie Druck- und Temperatursensoren in ein Formwerkzeug für zylindrische Platten integriert. Anhand von faktoriellen Versuchsplänen wurden die dielektrischen Messungen mit dem Vernetzungsgrad korreliert.
Die Messungen zeigen, dass eine sehr hohe Korrelation zwischen der im Formwerkzeug gemessenen Permittivität und dem mittels Quelltest bestimmten Vernetzungsgrad besteht. Prozessschwankungen wurden bspw. durch eine unterschiedliche Einspritzgeschwindigkeit simuliert. Auf Basis der DEA konnte so die Heizzeit geregelt werden, um trotz unterschiedlicher Massetemperatur gleichbleibende Formteileigenschaften zu erreichen.
© IKVProjektdaten und Förderung:
Wir danken dem BMWE für die Förderung des IGF-Projekts (Förderkennzeichen 22803 N) und den Projektpartnern für die Zusammenarbeit.
Projektlaufzeit: 01.07.2023 – 30.06.2025
Förderung:
