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F R A U N H O F E R - I N S T I T U T F Ü R c he m is c he T e c hno l o g ie I C T
B autei l di c k e
2
Lo k a l e D i c hte r /
E - Modu l
1
1 REM-Aufnahme eines mikrozellularen Integralschaums
(PP/LGF30) (links) und Schliffbild
Thermoplast-SchaumspritzgieSSen (TSG)
eines feinzelligen Integralschaums
(HMS-PP) (rechts).
2 Dichte- und E-Modulverteilung
Beim Thermoplast-Schaumspritzgießen (TSG)
Chemische Treibmittel
(rechts) über den Querschnitt
wird die Polymerschmelze mit einem Treib-
einer typischen Integralschaum-
mittel beladen, welches nach dem Einspritz-
Chemische Treibmittel werden dem Basis-
struktur (Mitte) und vereinfacht als
vorgang in der Kavität zum Aufschäumen
polymer bei der Verarbeitung pulverförmig
Sandwichstruktur bzw. Doppel-T-
der Formmasse führt. Prozessbedingt bildet
oder als Granulate zugemischt. Diese zer-
Träger dargestellt (links).
sich dabei eine Integralschaumstruktur
setzen sich oberhalb bestimmter Prozess-
(2 Mitte) mit geschäumtem Kern und
temperaturen und spalten Treibgase ab,
kompakter Randschicht. Über den Quer-
die sich in der Polymerschmelze lösen.
Fraunhofer-Institut für
schnitt betrachtet ergeben sich dadurch
Neben gasförmigen Substanzen entstehen
Chemische Technologie ICT
unterschiedliche lokale Dichten und
bei dieser Reaktion außerdem feste Zer-
E-Moduln (2 rechts). Modellhaft können
setzungsrückstände, deren Verträglichkeit
Joseph-von-Fraunhofer-Straße 7
geschäumte Bauteile als Sandwichstruktur
(zum Beispiel Farbe, Korrosion, Geruch
76327 Pfinztal (Berghausen)
oder Doppel-T-Träger (2 links) betrachtet
etc.) bei der Treibmittelauswahl zusätzlich
werden.
berücksichtigt werden muss.
Ansprechpartner
Grundsätzlich lassen sich Schäume im
Physikalische Treibmittel
Alexander Roch
Spritzgießprozess durch chemische oder
Telefon +49 721 4640-733
physikalische Treibmittel realisieren. In
[email protected]
manchen Fällen ist auch die Kombination
Im Gegensatz zu chemischen Treibmitteln
beider Treibmittelarten von Vorteil.
findet hier keine Zersetzungsreaktion
www.ict.fraunhofer.de
statt. Die Polymerschmelze wird beim
physikalischen Schaumspritzgießen direkt
mit dem notwendigen Treibgas beladen.
Tk
über -
fest
k ritis c h
D ru c k
f l üssi g
pk
g asf ö r m i g
3
4
T e m peratur
Dazu ist eine entsprechende Gasdosier-
Anlagentechnik
Unser Angebot
station notwendig, die größere Gasmengen
im Polymer lösen kann. Außerdem fallen
hier keine Zersetzungsrückstände an.
Beim Einsatz von Gasdosierstationen lassen
sich die Treibgase ab bestimmten Temperaturen (TK) und Drücken (pK) in den überkritischen Zustand überführen (3). In diesem
Zustand zeigen Gase ein besonders vorteilhaftes Lösungs- und Diffusionsverhalten.
MuCell® mit Langfaserschnecke
Technische Details
Schneckendurchmessermm
80
L/D
25
max. Dosiervolumen
ccm 1.402
max. Spritzdruck bar 1.401
max. Einspritzgeschw. ccm/s 442
max. Zylindertemperatur °C 450
Schließkraft kN 7.000
TreibmittelN2, CO2
Zu diesem Themanfeld bieten wir die
folgenden Leistungen an:
Machbarkeitsstudien
Materialentwicklungen
Benchmark-Versuche
Verfahrensentwicklungen
Beratung in der Prozess-,
Werkzeug- und Bauteilgestaltung
Prototypenabmusterungen
LFT-D-Schaum
Vorteile TSG
Das TSG-Verfahren bietet, im Vergleich
zum Kompaktspritzgießen, eine Vielzahl
prozessbedingter Vorteile:
Gewichts- und Materialersparnis
Leichtbaueffekt erzielbar durch
– Negativprägen (»Atmendes
Werkzeug«)
Technische Details
Schneckendurchm. DSE
mm
40
L/D DSE
48
Einspritzschneckendurchm.mm
105
max. Dosiervolumen
ccm 4.106
max. Spritzdruck bar 1.650
max. Einspritzgeschw. ccm/s 945
max. Zylindertemperatur °C 450
Schließkraft kN 7.000
TreibmittelN2, CO2, CBA
– Reduzierung der Formteilwandstärke
erhöhte Maßhaltigkeit durch eigenspannungsarme und verzugsarme
Bauteile
Spritzen von Dünn nach Dick
weniger Einfallstellen
längere Fließwege / geringere Spritzdrücke
geringere Forminnendrücke / Schließkräfte
Schäumen mit chemischem
Treibmittel (CBA)
Technische Details
max. Dosiervolumen
ccm 4.106
max. Spritzdruck bar 1.650
max. Einspritzgeschw. ccm/s 945
max. Zylindertemperatur °C 450
Schließkraft kN 7.000
TreibmittelN2, CO2, CBA
größere Designfreiheit
– dickere Wandstärken ohne Einfall
– extreme Wanddickensprünge
Sonderverfahren
– Negativ-Prägen (»Atmendes
kürzere Kühlzeiten durch
Werkzeug«)
– wegfallenden Nachdruck
–Dolphin-Prozess
– geringere Prozesstemperaturen
– besseren Kontakt zur Formnestwand
3 Treibgase, wie zum Beispiel
CO2 oder N2 , lassen sich oberhalb
bestimmter Temperaturen (TK ) und
Drücke (pK ) in den überkritischen
Zustand überführen.
4 Endlosfaserverstärkter Schaumsandwich.
V03.0_de