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Plastifizierung von Kunststoffen mit Ultraschall beim Mikrospritzgießen

49,90€ inkl. MwSt.

    Autor: Kamps, Thomas
    ISBN: 978-3-86130-718-1
    Auflage: 1
    Seiten: 160
    Einband: Paperback
    Reihe: IKV
    Band: 224

Zum Inhalt

Für das Spritzgießen von Mikrokomponenten aus thermoplastischen Kunststoffen werden äußerst geringe Mengen an Schmelze benötigt. Die Plastifizierung mittels Ultraschall stellt ein in diesem Zusammenhang alternatives Verfahren zur üblicherweise eingesetzten Schneckenplastifizierung dar, das in der Lage ist, pro Zyklus nur die Menge Schmelze zuzubereiten, die für den nächsten Schuss benötigt wird. Das Verfahren beruht auf der Eigenschaft polymerer Formmassen, sich unter Schwingungsbeanspruchung aufgrund von inneren Dämpfungs- und äußeren Reibungsverlusten zu erwärmen. Die hohe Anregungsfrequenz bewirkt, dass sich der Kunststoff innerhalb kürzester Zeit bis auf Schmelztemperatur erwärmt.

Für die Plastifizierung ist das Zusammenwirken der beiden Aufheizmechanismen der volumetrischen Schwingungsdämpfung und der Kontaktflächenreibung von entscheidender Bedeutung. Sie werden in der vorliegenden Arbeit aus diesem Grund getrennt von einander eingehend analysiert. Auch wird ein Berechnungsansatz zur Berücksichtigung beider Einflüsse auf analytischer Basis vorgestellt.

Eine Prozessanalyse zur Plastifizierung mittels Ultraschall verdeutlicht, wie sich die einzustellenden Prozessparameter auf den Plastifizierzyklus und die unterschiedlichen Prozessphasen auswirken. Als Einstellparameter, um den Plastifiziervorgang zu beeinflussen, stehen dem Anwender zu vorderst die Anregungsamplitude und die Plastifizierkraft zur Verfügung.

Die Untersuchung von mithilfe des Verfahrens hergestellter Bauteile zeigt schließlich, inwiefern die Morphologie und die mechanischen Eigenschaften der Bauteile im Vergleich zu spritzgegossenen Teilen zu sehen sind.

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