Beschreibung
Das Spritzgießsonderverfahren GITBlow ebnet den Weg zur Herstellung komplexer polymerer Hohlkörperstrukturen. Hierzu wird ein mittels Gasinjektionstechnik hergestellter Preform durch erneute Gasbeaufschlagung verstreckt. Durch das Verstrecken und der damit vergrößerten Hohlraumgeometrie werden viele Anwendungsfälle denkbar, wie etwa die Herstellung von Tankbauteilen in Waschmaschinen oder Medienleitungen im Automobilbau. Für den zukünftigen Einsatz des Verfahrens liegt dabei die größte prozesstechnische Herausforderung in der Realisierung einer homogenen Wanddickenverteilung der Hohlkörpergeometrie. Diese gewährleistet eine prognostizierbare Festigkeit und Steifigkeit im Einsatz der Bauteilstrukturen und steht im Rahmen einer Prozessoptimierung, neben einer transparenten Darstellung der Prozesszusammenhänge, der Analyse aller Prozesseinflussgrößen, sowie der Ausführung von verfahrenstechnischen Besonderheiten, im Fokus dieses Buches. Da es sich beim GITBlow-Prozess um die Kombination zweier Verfahren handelt (Gasinjektionstechnik und Blasformen), werden die ineinandergreifenden und voneinander abhängigen Prozessschritte (Spritzgießen, Gasinjektion und Aufblasvorgang) ganzheitlich betrachtet. Konkret werden dabei spezifische GITBlow-Verfahrensphänomene im Bereich der Hohlraumausbildungen detektiert und analysiert. Auf dieser Grundlage lassen sich erste prozesstechnische Rückschlüsse auf die entstehende Wanddickenhomogenität im Fertigteil treffen. Im Rahmen der ermittelten Prozessparametereinflüsse werden neben verfahrenstechnischen Hinweisen z.B. auch Methoden zur Überwachung der Prozessstabilität gegeben. Für eine quantitative Vorhersage der Wanddickenhomogenität werden die wesentlichen Prozessparameter in einer Modellbildung mit den vorherrschenden physikalischen Effekten in einen allgemeingültigen, dimensionslosen Zusammenhang gebracht. Auf Basis von FEM-Temperatursimulationen wird eine allgemeine Vorgehensweise zur prozesstechnischen Optimierung der Temperatursituation im Preform, durch ein Anpassen der zeitlichen Verarbeitungsrandbedingungen, aufgezeigt und beispielhaft für eine entwickelte Demonstratorgeometrie erfolgreich verifiziert. Das hierfür erarbeitete Simulations-Modell bildet den Abkühlprozess des Preforms während der gesamten Zykluszeit realistisch ab. Für einige Materialien stößt dieser prozesstechnische Lösungsansatz an seine verfahrenstechnischen Grenzen. Als Alternative wird ein werkzeugtechnischer Lösungsansatz konzipiert und ebenfalls mittels FEM simuliert. Abschließend werden die wesentlichen Aspekte und Erkenntnisse des Buches aufgegriffen und in Form von Auslegungshinweisen dargestellt. Die aufeinander aufbauenden Inhalte dieses Buches ermöglichen es zukünftigen Anwendern, verfahrenstechnische, materialspezifische und geometrische Randbedingungen für die Herstellung und Auslegung von GITBlow-Formteilen im Vorfeld zu generieren.
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