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Anwendung dimensionsloser Kennzahlen zur Analyse des variothermen Extrusionsprägeprozesses

39,50€ inkl. MwSt.

    Autor: Eilbracht, Stephan
    ISBN: 978-3-95886-088-9
    Auflage: 1
    Seiten: 284
    Einband: Paperback
    Reihe: IKV
    Band: 265

Zum Inhalt

Das variotherme Extrusionsprägen ist eine vielversprechende Verfahrenstechnik, umFolienoberfl ächen schnell und kostengünstig mit funktionalen Mikrostrukturen zuversehen. Im Vergleich zu konventionellen Stempelprägeverfahren kann ein Vielfachesder Produktionsgeschwindigkeit realisiert werden. Allerdings ist die Prozessführungaus verfahrenstechnischer Sicht deutlich komplexer, da eine Kopplung vieler Prozessparameter vorliegt. Aus diesem Grund erfolgt in der vorliegenden Arbeit eine systematische Analyse der Prozessgrößen beim variothermen Extrusionsprägen. Es werden Grundlagen erarbeitet,die eine Abschätzung der Eignung eines Prozesspunktes zur Abformung einervorgegebenen Mikrostruktur in ein vorgegebenes Material erlauben. Hierzu werdendie Zusammenhänge zwischen der Prozessführung und den lokalen Zustandsgrößen Druck und Temperatur sowie der Einfluss der Zeit aufgezeigt und dimensionsloseKennzahlen zur Bewertung von Walzenprägeverfahren abgeleitet. Diese ermöglichenauch a priori eine qualitative Bewertung bzw. Abschätzung der zu erwartenden Abformungsqualitätund einen Vergleich unterschiedlicher Prozesspunkte.Ausführliche Experimente an kegelstumpfartigen Mikrokavitäten identifi zieren dieHaupteinfl ussgrößen im Abformungsprozess. Die Prägezeit dominiert hierbei die Prägeergebnisse. Die Entformungstemperatur beeinflusst das Auftreten von verstrecktenStrukturen wesentlich. Um ausreichend niedrige Temperaturen während der Entformungzu gewährleisten und trotzdem hohe Temperaturen für eine gute Formfüllungin der Prägezone zu realisieren, ist eine variotherme Prozessführung von Vorteil. Die in dieser Arbeit abgeformten kegelstumpfartigen Mikrokavitäten können Polyolefinfolien superhydrophobe Benetzungseigenschaften verleihen. Kontaktwinkel bis 165° und Abrollwinkel von wenigen Grad werden beobachtet.Die in dieser Arbeit vorgestellte Methodik ermöglicht eine Bewertung und Prozessoptimierungfür Walzenprägeverfahren. Wesentliche Gedanken können durch diedimensionslose Darstellung auch auf andere Geometrien und Materialien übertragenwerden.

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