Studentische Arbeit

Konzeption und Konstruktion eines Spritzgießwerkzeugs zur Untersuchung der Fließfrontgeschwindigkeit im Kaskadenspritzgießen

Bachelorarbeit oder Masterarbeit

Konzeptionierung und Konstruktion eines Formeinsatzes für die Untersuchung der Fließfrontgeschwindigkeit im Kaskadenspritzgießen.

Thema der Arbeit:

Spritzgießen ist ein zyklisches Fertigungsverfahren, bei dem plastifizierter Kunststoff unter hohem Druck in eine formgebende Werkzeugkavität eingespritzt wird.

Um in diesem Verfahren große Bauteile mit langen Fließwegen herzustellen, wird das Kaskadenspritzgießen verwendet. Dieses findet insbesondere im Automotive-Sektor bei der Herstellung von Exterieur-Bauteilen, wie Stoßfängern, sowie bei der Produktion von Interieur-Bauteilen, wie Instrumententafeln, Anwendung. Im Kaskadenspritzgießen wird die Kunststoffschmelze nicht über eine einzige Düse eingespritzt, sondern über mehrere Heißkanaldüsen, die nacheinander geöffnet werden. Durch dieses sequentielle Öffnen lassen sich Bindenähte vermeiden, weil die Fließfronten nicht von mehreren Seiten aufeinandertreffen. Allerdings kann das nachträgliche Öffnen einzelner Düsen auch zu unerwünschten Effekten führen, wie zum Beispiel Druckumschlagsmarkierungen oder Einfallstellen, die die Oberflächenqualität beeinflussen und insbesondere bei sichtbaren Bauteilen zu Ausschuss führen. Ein möglicher Ansatz zur Verbesserung der Oberflächenqualität ist es, die Einspritzstrategie an die Bauteilgeometrie anzupassen.

Stuwi-Kaskadenspritzgiessen-mit-einem-fünffach-heisskanal© HRSflow
Spoiler-Versuchswerkzeug, ausgerüstet fürs Kaskadenspritzgießen mit einem Fünffach-Heißkanal

Die Arbeit hat Bezug zu diesem Forschungsprojekt:

Du verfasst die Arbeit im Rahmen des Forschungsprojektes „OptiKas“, welches sich mit der Einspritzphase im Kaskadenspritzgießen befasst. Im Projekt soll eine Routine zur Erreichung einer konstanten Fließfrontgeschwindigkeit entwickelt werden. So sollen starke lokale Verzögerungen und Beschleunigungen der Fließfront vermieden werden. Durch das so genutzte Potential moderner Kavitätssteuerungen soll der produzierte Ausschuss reduziert und die Produktivität durch einen effizienten Einrichtvorgang erhöht werden.

Zielsetzung:

Das Ziel deiner Arbeit ist die, Konzeptionierung und Konstruktion eines Spritzgießwerkzeugs zur Untersuchung der Fließfrontgeschwindigkeit beim Kaskadenspritzgießen. Hierfür muss eine komplexe Bauteilgeometrie mit gezielt variierenden Wanddicken- und Breitenänderung konzeptioniert werden. Für diese Geometrie soll folgend ein Werkzeugeinsatz für ein bestehendes Stammwerkzeug konstruiert und simulativ validiert werden.

Deine Aufgabenstellung:

Einarbeitung in das Kaskadenspritzgießen Einarbeitung in das Kaskadenspritzgießen
Konzeptionierung einer geeigneten Formteilgeometrie zur Untersuchung der Fließfrontgeschwindigkeit Konzeptionierung einer geeigneten Formteilgeometrie zur Untersuchung der Fließfrontgeschwindigkeit
Simulative Erprobung der Formteilgeometrie Auswahl geeigneter Formmassen zur Untersuchung der Fließfrontgeschwindigkeit
Konstruktion eines Werkzeugeinsatzes Simulative Erprobung der Formteilgeometrie
Konstruktion eines Werkzeugeinsatzes

Dein Profil

  • Technisches oder naturwissenschaftliches Studium
  • Grundkenntnisse im Umgang mit CAD-software, oder das Interesse sich in diese einzuarbeiten
  • Grundkenntnisse im Umgang mit Spritzgießsimulationssoftware, oder das Interesse sich in diese einzuarbeiten
  • Analytisches Denken
  • Motivierte und eigenständige Arbeitsweise

Falls du Interesse an einer Abschlussarbeit am IKV und an dieser Aufgabenstellung hast, melde dich bei mir. Den genauen inhaltlichen Umfang und den Zeitplan stimmen wir individuell miteinander ab.