In-mould assembly of high-temperature thermoplastics

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Gottfried W. Ehrenstein (†)
• Subject Area: Plastics Engineering
• Term: from 2003 to 2006
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5401283

Das Montagespritzgießen, als eigenständige Variante der Mehrkomponententechnik, ermöglicht durch geschickte Werkstoffkombination und/oder Prozessführung die Herstellung drehbarer oder zunächst bedingt haftender Kunststoffverbunde in einem Werkzeugsystem. In bisherigen Anwendungen, z. B. bei Luftausströmern in Pkws oder bei Spielzeugfiguren, sind die vorhandenen Erkenntnisse rein empirisch bestimmt. Bei der Fertigung beweglicher Bauteile ist eine lokale werkstoffliche oder prozessabhängige Unverträglichkeit beider Komponenten erforderlich. Eine Verformung oder ein Anschmelzen des Vorspritzlings beim Aufspritzen der zweiten Komponente muss im Gegensatz zum Verbundspritzgießen vermieden werden. Für die Beweglichkeit und die Gebrauchseigenschaften sind zudem die Maßhaltigkeit und die Geometrietreue von grundsätzlicher Bedeutung und können gezielt zur Einstellung z. B. eines definierten Drehmomentes genutzt werden. Vorspritzlinge aus Kunststoffen mit erhöhter Temperaturbeständigkeit besitzen hier im Hinblick auf deren Erweichungs- und Schmelztemperaturen sowie niedrigen Bindenahtfestigkeiten erhöhtes Potential und sind zudem besser temperatur- und medienbeständig als Standardthermoplaste. Die guten mechanischen Eigenschaften ermöglichen außerdem ein sicheres Einleiten auch erhöhter Drehmomente in die Gleitzone. Im Rahmen des Vorhabens soll das grundlegende Potenzial von Kombinationen aus höhertemperaturbeständigen Kunststoffen für das Montagespritzgießen von heterogenen und homogenen Kombinationen ermittelt werden. Basierend auf einer systematischen Auswahl werkstoff- und verarbeitungskompatibler Kunststoffpaarungen und der Ermittlung relevanter Werkstoffkennwerte der Einzelkomponenten liegt der Schwerpunkt in der ganzheitlichen Betrachtung fertigungstechnischer Einflussgrößen auf die Beweglichkeit eines 2-K-Probekörpers. Im Hinblick auf die Gebrauchstauglichkeit werden die mechanischen Eigenschaften auch nach Temperatur- und Medienlagerung sowie die tribologischen Systemeigenschaften betrachtet werden. Mittels struktureller Untersuchungen soll die Funktionalität der Verbindungen auf werkstoffliche Voraussetzungen sowie morphologische Zusammenhänge zurückgeführt werden.

• DFG Programme: Research Grants