Upload
phungdat
View
222
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
2
Geschäumter Kunststoff: Querschnitt
- kompakte Randschicht - Kern mit zahlreichen mikroskopisch kleinen Bläschen
3
Chemisches und physikalisches Schäumen
Es gibt 2 Schäumverfahren:
Chemisches Schäumen
dem Kunststoff zB Polymer wird Treibmittel in Form von Pulver oder Granulat zugefügt (Masterbatch ca. 2%)
Bläschengröße 10 bis 200 µm
Physikalisches Schäumen
Stickstoff oder Kohlendioxid wird bei der Verarbeitung im überkritischen Zustand zugefügt
höhere Aufschäumgrade möglich Bläschengröße 10 bis 50 µm
Pollmann hat sich für das physikalische Schäumen entschieden.
4
Optifoam
LGF sind mit Optifoam Schäumverfahren genau so gut verarbeitbar wie im konventionellen Spritzgießen
Nachrüstfähig Spritzgießmaschine (Software, Hydraulik,
Plastifizierung, ect.) erfordert keine Änderungen Hohe Flexibilität (Maschine kann weiterhin für
konventionelles SG verwendet werden) Dem Schussgewicht ist keine Untergrenze
gesetzt
Gas wird während dem Einspritzen injiziert
2 Kunststoffschäum-Systeme
MuCellGas wird in der Plastifiziereinheit injiziert Mit Mehraufwand applizierbar auf jeder SGM Eigene Plastifiziereinheit notwendig
(Schnecke m. Scher-/Mischteil), Adaptierung der SGM notwendig Limitierung im Schussgewicht
Pollmann hat umfangreiche Tests mit beiden Systemen durchgeführt. Aktuell werden bei Pollmann alle Schäumprozesse mit MuCellhergestellt bzw. auf dieser Basis weiterentwickelt.
6
Pollmann schäumt in Serienwerkzeugen mit bis zu 8 KavitätenWichtig! richtige Balancierung der Kavitäten!!!
7
In Serienproduktion:
Geschäumter Deckel für Türschlossgehäuse
Material: PBT/GF20
Treibmittel: CO2
Endkunde:
8
In Serienproduktion:
Geschäumter Deckel & Gehäuse für Türschlossgehäuse
Material: PBT/GF20
Treibmittel: CO2
inkl. umspritzten von Achsen!
Endkunde:
9
In Serienproduktion:
div. Deckel für Türschlossgehäuse
Endkunde: Material: PBT/GF20
Treibmittel: CO2
10
Vorteile von Schäumen:
Reduktion der Zykluszeit Reduktion von Schwindung und Verzug Vermeidung von Einfallstellen Verbessertes Fliessverhalten Niedrigere Werkzeuginnendrücke Gewichtsreduktion der Formteile und damit Materialeinsparung Erhöhung der Biegespannung – besseres Bruchverhalten Schäumen von Langglasfasern möglich
Mit dem MuCell®-Verfahren kann fast jeder thermoplastischer Kunststoff aufgeschäumt werden. Das Verfahren ist universell einsetzbar und hat ein hohes Innovationspotenzial, besonders für Formteile in der Automobil- und der Elektro-/Elektronikindustrie.
11
kompakt
Reduktion der Zykluszeit
kompakt:rund 65˚C
schäumen:rund 50˚C
keine Nachdruckphase
geringere Temperaturen, dadurch kürzere Kühlzeit
12
Reduktion von Schwindung und Verzug
kompakt: geschäumt:
Gehäuse für Türschliesssysteme: wesentlich weniger Verzug (rot) wenn geschäumt.
kompakt: geschäumt:
13
geschäumter Deckel für Türschliesssysteme:wesentlich weniger Verzug (blau) wenn geschäumt.
kompakt: geschäumt:
Reduktion von Schwindung und Verzug
15
Verbessertes Fließverhalten
10 100 1000100
1000
10000
0 % CO2 1 % CO2 2 % CO2 3 % CO2
Shear rate [1/s]
Visc
osity
[Pas
]
Vis
kosi
tät (
Pas
)
Schergeschwindigkeit (1/s)
16
Schäumen benötigt niedrigere Werkzeuginnendrücke
Kompakt: bis 650 bar
Schäumen: bis 120 bar
Türschlossgehäuse Werkzeuginnendruck bei
kompakt gespritzt: bis 650 bar
schäumen: bis 120 bar
17
Erhöhung der Biegespannungkompakt Crastin LW 9320 geschäumt Crastin LW 9320
Tests mit in Serie angefertigten Türschlossgehäusedeckeln zeigen: kompakte Deckel brechen nach 4-5,5 mm Biegung ab, geschäumte Deckeln erst nach 5,5-6 mm
18
ρ = 30 % gleiche Steifigkeitgleiches Gewicht
ermöglicht h + 40 % ergibt sich bei h + 12 %
h = 4 mm
Gewicht -20 %Steifigkeit +90 %
Annahme:rechteckiger QuerschnittAusgangswanddicke: 4 MillimeterAbnahme der Dichte um 30 %
Mechanische Eigenschaften:
Modell-Rechnung zur Biegesteifigkeit
ESchaum = 0,7*EKompakt
19
Hervorragend: PBT, PA, PP und PS
Schwieriger: TPU´s ABS, PC und POM
Prinzipiell alle thermoplastischen Kunststoffe
Jeder partikelförmige Füllstoff wie Glasfaser, Talkum oder Kohlefaser unterstützt die Materialeigenschaft
Geeignete Materialien für das Schäumen
20
Rohstoffauswahl Bauteildesign Werkzeugtechnik
- Angussauslegung- Kalt- bzw. Heißkanalsysteme mit besonderer Auslegung- Entlüftung
Geeignete Prozessbedingungen- richtige Balancierung der Kavitäten- optimale Abstimmung der Parameter
Erfolgsfaktoren zur optimalen Schaumstrukturausbildung