Inhaltsverzeichnis. Handbuch Urformen. Herausgegeben von Günter Spur Mitherausgeber Walter Michaeli, Andreas Bührig-Polaczek

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1 sverzeichnis Handbuch Urformen Herausgegeben von Günter Spur Mitherausgeber Walter Michaeli, Andreas Bührig-Polaczek ISBN (Buch): ISBN (E-Book): Weitere Informationen oder Bestellungen unter sowie im Buchhandel. Carl Hanser Verlag, München

2 sverzeichnis Vorwort der Bandherausgeber...V Die Herausgeber... XXV Autorenverzeichnis...XXVII t I Urformen von Metallen Gießen Technologische und wirtschaftliche Aspekte Einführung in die Technologie des Gießens Die Bedeutung der Gießereitechnik Übersicht der Form- und Gießverfahren Der Gießereibetrieb im wirtschaftlichen Umfeld Wirtschaftliche Bedeutung der Gießereiindustrie Grundlagen des Gießens Erstarrung Entstehung des Gussgefüges Erstarrungsmorphologie Schmelzebehandlung Kornfeinung, Impfen Schmelzezusätze zur Gefügebeeinflussung Schmelzezusätze zur Gefügebeeinflussung von Aluminium-Legierungen Schmelzezusätze zur Gefügebeeinflussung von Gusseisen-Legierungen Schmelzereinigung Gießeigenschaften Formfüllungsvermögen Fließvermögen Speisungsvermögen Warmrissneigung Gasaufnahme, Oxidationsneigung Gieß-, Anschnitt- und Speisungstechnik Gieß- und Anschnitttechnik Speisungstechnik Gusswerkstoffe Eisenbasis-Gusswerkstoffe Eisen-Kohlenstoff-Diagramm Einflüsse von Kohlenstoff, Silicium und Phosphor auf die grundlegenden Erstarrungsvorgänge von Eisenbasis-Gusswerkstoffen Einflüsse von Legierungs- und Spurenelementen auf die eutektische Erstarrung Einflüsse von Legierungs- und Spurenelementen auf die eutektoide Umwandlung Einfluss der Abkühlgeschwindigkeit Stahlguss VII

3 Gusseisen mit Lamellengraphit Gusseisen mit Kugelgraphit Sonderwerkstoffe auf der Basis von Gusseisen mit Kugelgraphit Gusseisen mit Vermiculargraphit Temperguss Verschleißbeständige weiße Gusseisenwerkstoffe Nichteisen-Gusswerkstoffe Aluminiumbasis-Gusswerkstoffe Legierungssysteme Das System AlSi Das System AlMg Das System AlCu Das System AlZn Das System AlLi Einfluss der bedeutsamsten Begleitelemente auf die Eigenschaften von Aluminiumgusslegierungen Einfluss des Gießverfahrens auf die Gefügebildung Bezeichnungssystematik der Aluminiumgusswerkstoffe Korrosionsverhalten von Aluminiumgusslegierungen Magnesiumbasis-Gusswerkstoffe Kupferbasis-Gusswerkstoffe Gießverfahren Besonderheiten Produktbeispiele Zinkbasis-Gusswerkstoffe Zinnbasis-Gusswerkstoffe Titanbasis-Gusswerkstoffe Einsatz von Titanwerkstoffen Historie von Titan und Titanlegierungen Metallurgie des Titans Titanschmelzen Titanfeinguss Alpha-case Gussteilnachbehandlung Thermische Nachbehandlung von Titanwerkstoffen Nickelbasis-Gusswerkstoffe Kobaltbasis-Gusswerkstoffe Gusswerkstoffe für Sonderanwendungen Implantate Normenübersicht für Implantatwerkstoffe Kunstguss Schmuckguss Verbundguss und gegossene Verbundwerkstoffe Verbundguss Gegossene Verbundwerkstoffe Konstruieren mit Gusswerkstoffen Werkstoffbedingte Einflussgrössen Wanddickenabhängigkeit und Warmrissempfindlichkeit Verfahrensbedingte Einflussgrößen, Hinterschneidung, Formschrägen, Bearbeitungszugaben, Toleranzen, Eigenspannungen Werkstoffkenndaten VIII

4 1.4 Technologie des Schmelzens und Gießens Kupolofen Stoff- und Energiebilanz Stoffbilanz Energiebilanz Auslegung und Betrieb eines Kupolofens Ofendaten Schmelzleistung Windmenge Durchgasung Vorwärmung Kohlenstoffaufnahme ( Aufkohlung ) Windgeschwindigkeit in den Düsen Ofensysteme und Gesamtanlagen Kaltwindofen mit Langzeitfutter Warmwindofen mit Langzeitfutter Heißwindkupolofen mit Langzeitfutter Heißwindkupolofen ohne Futter Heißwindkupolofen im Hüttenwerk Erdgasofen mit Langzeitfutter Shuttle-Kupolofen Vergleich der Betriebsdaten Prozessleittechnik Umweltschutz Staubemissionen Schwefel- und Stickoxidemissionen Dioxine und Furane CO 2 -Emissionen Beste verfügbare Techniken Lichtbogenofen Einleitung Aufbau Induktionsofen Arbeitsweise und Aufbau von Induktionsofenanlagen Arbeitsweise und Ofentypen Gesamtaufbau Energieversorgung Auslegung und Gestaltung der Schaltanlage Wirkungsgrad und Energieeffizienz Prozessleittechnik Feuerfeste Zustellung Sicherheitseinrichtungen Einsatzkriterien Auswahl des Ofentyps Baugrößen und Leistungsdaten Widerstandsöfen zum Schmelzen, Warmhalten und Gießen Physikalisches Wirkprinzip Aufbau von Widerstandsöfen Betrieb Herdschmelzofen und Schachtschmelzofen Verfahrensprinzip Metallurgie IX

5 Ofenbetrieb Schmelzetransport Gießeinrichtungen und Dosiertechnik Manuelles Gießen mit Gießpfannen Automatisiertes Gießen mit Gießlöffeln Automatisiertes Gießen mit beheizten Gießeinrichtungen (Gießöfen und Dosieröfen) Gussteilfertigung mit verlorenen Formen Modellbau Aufbau und Konstruktion von Modellen für das Gießen Modellbauwerkstoffe Modellherstellung Formstoffe Formgrundstoffe Formstoffbinder und -härter Formzusatz- und Hilfsstoffe Herstellung verlorener Formen und Kerne unter Verwendung von Dauermodellen Formverfahren mit mechanischer Verdichtung Verdichtungsformverfahren Formverfahren mit chemischer Härtung Formverfahren mit physikalischer Verfestigung Herstellung verlorener Formen mit verlorenen Modellen Vollformgießen Varianten des Vollformgießens Das Lost Foam Verfahren Wirtschaftliche Bedeutung des Lost Foam Verfahrens Feingussverfahren Rapid Prototyping mit Formstoffen Niederdruck-Sandgießen Formstoffregenerierung Gussteilfertigung mit Dauerformen Formenbau Aufbau und Konstruktion von Dauerformen Werkstoffe für Dauerformen und deren Wärmebehandlung Fertigung und Oberflächen-behandlung von Dauerformen Wartung von Dauerformen Kokillengießverfahren Niederdruck-Gießverfahren Grundlagen und Prozessablauf Niederdruck-Kokillenguss für Nichteisenmetalle Druckgießen Verfahrensprinzip Kalt- und Warmkammerverfahren Formfüllvorgang Gießsysteme für das Druckgießen Entlüftung der Druckgießform und Gießen mit Vakuum (Zwangsentlüftung) Aufbau der Druckgießmaschinen Anwendungsgebiete Vacuralgießen Thixogießen Squeeze Casting Schleudergießen X

6 Das Schleudergieß-Verfahren (echter Schleuderguss) Prinzip und Verfahren Gießprozess Erstarrung Schleudergieß-Formen Formbeschichtung Eigenschaften des Schleudergieß-Verfahrens Anwendungen und Produkte Das Schleuderformgieß-Verfahren (halber Schleuderguss) Prinzip und Verfahren Gießprozess Formen Eigenschaften des Schleuderformgießverfahrens Anwendungen und Produkte Zentrifugieren (unechter Schleuderguss) Prinzip und Verfahren Gießprozess Formen Eigenschaften, Anwendungen und Produkte Stranggießen Geschichte und Stand des Stranggießens Stranggießen von Stahl Stranggießen von Stahl mit oszillierender Kokille Sonderformen von Stahlstranggießanlagen Stranggießen von Gusseisen Stranggießen von Aluminium Horizontalguss Vertikalguss von Walzbarren Vertikalguss von Rundbarren Dünnbandgießen Strangguss von Kupfer Gussnachbearbeitung und Fertigstellung der Gussteile zum Versand Entformen, Entsanden, Entzundern Trennen von Anschnitt- und Speisersystem Entgraten der Gussteile Gussfehlerausbesserung Wärmebehandeln und Beschichten Qualitätssicherung und Simulation Simulation: Der Blick in die Zukunft Physikalische Grundlagen des Gießens Modelle und Physik: vereinfachte Abbilder der Realität Die Methoden Prozessbeschreibung Die Basis des Verfahrens - Formfüllung und Erstarrung Simulation in der Arbeitsvorbereitung Speisung und Porositäten Spannungen und Verzug Die Vielfalt von Gusswerkstoffen Anforderungen des Prozesses Beispiel Dauerformverfahren Kein Gussteil ohne Form Sandsimulation XI

7 Die Prozesskette Gießtechnische Optimierung Entwicklungs- und Optimierungswerkzeug Simulation Potenziale der Integration in die Prozess-Entwicklungskette Einsparpotenziale durch Simulation Voraussetzungen für erfolgreiche Nutzung Hardware Unverzichtbare Voraussetzungen: Daten Simulation im gesamten Unternehmen Produktplanung und Kalkulation in der Gießerei Bedeutung der Arbeits- und Ressourcenplanung im ERP/PPS-System Gießereitypische Anforderungen an die Produktplanung Angebotskalkulation, Auftragsvorkalkulation Planungssystematik in einem gießereitypischen MES/PPS-System Rückmeldungen und Nachkalkulation im integrierten System Pulvermetallurgie Bedeutung der Pulvermetallurgie und Einteilung der Werkstoffe Herstellung der Sinterpulver Eigenschaften der Sinterpulver Physikalische Eigenschaften Spezifische Oberfläche Teilchengröße und Teilchengrößenverteilung Teilchenform Härte Technologische Eigenschaften Formgebung und Sinterung Möglichkeiten der Formgebung Schüttsinterung (Gravity Sintering) Axiale Presstechnik Warmpresstechnik (Warm Compaction) Kaltisostatische Presstechnik Heißisostatisches Verdichten (Hot isostatic pressing HIP) Pulvermetallurgisches Spritzgießen (Metal Injection Molding) Pulverwalzen Schlickergießen Verfahren der Sinterung Phänomenologie der Sintertechnik Sinteratmosphären Anlagen für den Sinterprozess Verfahren unter Anwendung von Druck und Temperatur Pulverschmieden Heißisostatisches Pressen Strangpressen Sprühkompaktieren Hochgeschwindigkeitsverdichten Nachbearbeitung der Formkörper XII

8 Kalibrieren Entgraten Spanende Bearbeitung Infiltration und Imprägnation Metallische Überzüge Beschichtungen aus der Gasphase Randschichtverfestigung Oberflächenumschmelzen Wärmebehandlung Fügen von Sintereisen und Sinterstahl Eigenschaften von Sinterwerkstoffen Ausbildung der Werkstoffeigenschaften Ausbildung der Oberfläche Erzielbare Toleranzen Härte von porösen Werkstoffen Festigkeitseigenschaften Beispielhafte Anwendungen von Sinterwerkstoffen Sinterfilter Sintergleitlager Axial gepresste Formteile Niedriglegierte Werkstoffe Weichmagnetische Werkstoffe Soft Magnetics Composites (SMC) Friktionswerkstoffe MIM-Bauteile Niedriglegierte FeNiCr-Stähle Säure- und laugenbeständiger Stahl Hitzebeständiger Stahl Verschleißbeständiger Stahl Weichmagnetischer FeSi-Werkstoff Hochwarmfeste Ni-Basislegierung Hartmetalle Zweikomponentenbauteile Zusammenfassung und Ausblick II Urformen von Kunststoffen Einführung in die Urformtechnik von Kunststoffen Einleitung Aufbau der Kunststoffe Makromolekularer Aufbau der Kunststoffe Herstellung von Polymeren Polymerisation Polyaddition Polykondensation Bindungskräfte in Polymeren XIII

9 1.3 Einteilung der Kunststoffe Thermoplaste Grundsätzliche Eigenschaften thermoplastischer Kunststoffe Unterteilung nach Morphologie bzw. Ordnungszustand Amorphe Thermoplaste Teilkristalline Thermoplaste Unterteilung nach Leistungs- bzw. Preisklassen Standard-Thermoplaste Technische Thermoplaste Hochleistungskunststoffe Elastomere und Duroplaste Elastomere Begriffe Eigenschaften der Elastomere Einteilung der Kautschuke Aufbau von Elastomermischungen Duroplaste Copolymere und Polymergemische Strukturen von Copolymeren Kinetik der Copolymerisation Beispiele für Copolymere PE/PP-Copolymere Styrolcopolymere Flüssigkristalline Kunststoffe Thermoplastische Elastomere Arten von Polymergemischen Beispiele für Polymergemische Additive und Zuschlagstoffe Zuschlagstoffe Gleitmittel Stabilisatoren Antistatika Flammschutzmittel Farbmittel Weichmacher Haftvermittler Treibmittel Duftstoffe Nukleierungsmittel Füll- und Verstärkungsstoffe Kugelförmige Füllstoffe Plättchenförmige Füllstoffe Faserartige Füllstoffe Verarbeitungsrelevante Werkstoffeigenschaften Fließeigenschaften von Kunststoffschmelzen Fließverhalten Viskoelastische Eigenschaften Orientierungen Messung rheologischer Eigenschaften MFR-Messgerät Hochdruckkapillarrheometer XIV

10 Rotationsrheometer Abkühlung aus der Schmelze und Entstehung von inneren Strukturen Struktur und innere Eigenschaften Das Verformungsverhalten fester Kunststoffe Aufbereitungstechnik Kunststoff-Aufbereitung Compoundieren Rezepturbestandteile Mischen und Dosieren Feststoffmischer Schwerkraftmischer Schubmischer Fluidmischer Dosieraggregate Volumetrische Dosieraggregate Gravimetrische Dosieraggregate Extruder Allgemeiner Aufbau Antriebsmotoren Auswahlkriterien, IP-Schutzklassen Gleichstromantriebe Drehstromantriebe Sicherheitskupplung Getriebe Verzahnungen Lagerung Ölschmieranlage Schmierstoffe Getriebebauart Getriebe mit einer Abtriebswelle Getriebe mit zwei oder mehreren Abtriebswellen Schneckenwellenkupplung Verfahrensteil des Extruders Schneckenzylinder und Schneckenwellen Temperierung Verschleißverhalten, Werkstoffe Verfahrenszonen Einzugs- und Feststoff-Förderzone Aufschmelzzone Misch- und Homogenisierzone Dispersives Mischen Distributives Mischen Entgasungszone Entgasungsmechanismus Entgasungsdome Vakuumanlagen Standard-Entgasung Flash-Entgasung XV

11 Rest-Entgasung Entgasen mit Schleppmitteln Austragszone Austragsteile Zahnradpumpen Schmelzefilter Granuliervorrichtungen Kaltabschlagverfahren Stranggranulierung Unterwasserstranggranulierung Heißabschlagverfahren Messerwalzengranulierung Exzentrische Granulierung Zentrische Granulierung Granulatnachbehandlung Extruderbauarten Einschneckenextruder Standardbauform Ko-Kneter Dicht kämmende Doppelschneckenextruder Gegenläufige Doppelschneckenextruder Gleichläufige Doppelschneckenextruder Gegenläufige, tangierende Doppelschneckenmischer Mehrschneckenextruder Planetwalzenextruder Ringextruder Vergleich der Extrudersysteme Extruderauslegung Verfahrensbeispiele Polyolefine Technische Kunststoffe Pulverlacke und Toner Temperatur- und scherempfindliche Produkte Reaktives Aufbereiten Chemische Produkte Lebensmitteltechnik Extrusion Einschneckenextruder Allgemeines Spezifikation der Randbedingungen und Anforderungen des Extruders Prozesse im Plastifizierextruder Feststoffförderung Aufschmelzen Schmelzeförderung Mischen/Homogenisieren (Scher- und Mischteile) Zusammenfassende Betrachtung (Verläufe über der Schneckenlänge) Bauarten von Extrudern und ihre Betriebskennlinien XVI

12 Glattrohrextruder Nutbuchsenextruder Entgasungsextruder Schmelzeextruder Schnelllaufende Extruder Baureihen Extrusionsmaschinenbau Zylinderbaugruppe Schnecke Antriebsstrang Gestell Sensorik, Steuerung und Regelung Extrusionssysteme Zusammenschaltung mit Filtern und Pumpen Coextruder in Mehrkomponentenanlagen Schmelzefiltration Filtrationsgrundlagen Aufbau des Filtermediums Filtrationssysteme Entwicklung der Bolzensiebwechsler Weitere kontinuierliche Schmelzefilter am Markt Zahnradpumpe Verfahrenstechnische Auslegung von Extrusionswerkzeugen Rheologische Auslegung, Simulation, Grundlagen von Mehrschichtströmungen Werkzeuge mit kreisförmigem Austrittsquerschnitt Werkzeuge mit ebenem Schlitzquerschnitt Bauformen von Breitschlitzwerkzeugen Herstellung von Mehrschichtverbunden mit Hilfe von Coextrusionswerkzeugen Mehrkanalwerkzeuge Adapterwerkzeuge Werkzeuge mit kreisringspaltförmigem Austrittsquerschnitt Stegdornhalter Pinolenkopf Wendelverteiler Siebkorbwerkzeug Werkzeuge mit beliebigen Austrittsquerschnitten Temperierung Bauformen und Verwendung Elektrisch beheizte Werkzeuge Flüssigtemperierte Werkzeuge Mechanische Auslegung Mechanische Auslegung eines Breitschlitzverteilers Mechanische Auslegung eines Radialwendelverteilers Verfahrens- und Anlagentechnik zur Herstellung von Extrusionsprodukten Rohrextrusion Einleitung Eingesetzte Kunststoffe Polyvinylchlorid (PVC) Polyolefine Weitere Rohrwerkstoffe XVII

13 Rohrtypen Einschichtige Rohre Mehrschichtige Rohre Faserverstärkte Rohre Großrohre Ummantelte Stahlrohre Bewässerungsrohre Herstellverfahren für Rohre Materialbeschickung Extruder Rohrwerkzeuge Nachfolgeeinheiten Ausblick Profilextrusion Profile Extrusionsprozess und Extrusionsverfahren Extrusionswerkzeuge Extrusionsdüse Bauarten Konstruktive Auslegung und Simulation Kalibrierwerkzeug Bauarten Konstruktive Auslegung und Simulation Post-CoExtrusion Composite-Extrusion Extrusionsanlagen Vakuumkalibriertisch Profilraupenabzug Profilcutter Zusatzeinrichtungen Folienextrusion Gießfolienextrusion Grundlagen der Gießfolienextrusion Anlagen- und Verfahrenstechnik zur Herstellung von Gießfolien Anlagensteuerung und Automation Eigenschaften, Anwendungen und Einsatzgebiete von Gießfolien Glättwerkverfahren zur Herstellung von Flachfolien und Platten Aufbau einer Folien- oder Platten-Extrusionsanlage mit Glättwerk Bauformen von Glättwerken Aufgaben des Glättwerks Besonderheiten einer Flachfolienanlage Besonderheiten einer Plattenanlage Herstellung kalandrierter Folien Blasfolienextrusion Einleitung Rohstoffe Anwendungen Extruder Blaskopf Schlauchbildungszone Abzug XVIII

14 Automation Sonderbauformen Extrusion von Schaumfolien und -platten Eigenschaften von Schaumkunststoffen Verfahren zur Herstellung von extrudierten Schäumen Anlagentechnik zur Herstellung physikalisch getriebener Schäume Werkzeugkonzepte bei der Schaumextrusion Folienrecktechnologie Einleitung Biaxiale Folienreckanlagen Folientypen und Einsatzgebiete Trends für verstreckte Folien Wicklertechnologie Wickelverfahren Maschinentechnik Prozessführung und Wickeldefekte Extrusionsblasformen Anwendungsbereiche für blasgeformte Hohlkörper Prozessablauf beim Extrusionsblasformen Kunststoffe für das Extrusionsblasformen Maschinentechnik Grundsätzlicher Aufbau einer Blasformmaschine Schlauchköpfe Kontinuierliche/diskontinuierliche Extrusion Wanddickensteuerung Schließeinheiten Einzel-/Mehrfach-Kopf Anlagen Ein-/Doppelstationen-Maschinen Spezielle Verfahrensvarianten Mehrschicht-(Multilayer)/Coextrusionsblasformen D-Blasformen Blasformen von faserverstärkten Thermoplasten Blow Fill Seal-Verfahren Kautschukextrusion Einführung Bauarten Prinzipieller Aufbau Warmfütterextruder Kaltgummi-Stiftextruder Kaltgummi-Entgasungsextruder Zahnradpumpe Sonderbauarten Extrusionsköpfe und -werkzeuge Betriebsverhalten bei der Kautschukextrusion Leistungsgrenzen Einflussgrößen Extrusionslinien Extrusionslinien zur diskontinuier-lichen Produktherstellung Extrusionslinien zur kontinuier-lichen Produktherstellung Peripherieeinrichtungen XIX

15 3.5 Grundlagen der Mess- und Regelungstechnik für Extrusionsanlagen Grundlagen und Herausforderungen Mess- und Automatisierungselemente entlang der Prozesskette Materialzufuhr und Dosierung Materialzufuhr Gravimetrische Dosierung Batchdosierung Volumetrische Dosierung Mess- und Regelungsgrößen am Extruder Extruderzylinder und Extruderschnecke Siebe Schmelzepumpe Flansche, Rohrverbindungen, Feedblock Mess- und Regelungsgrößen an der Düse Temperaturregelung und Druckmessung Kühlung, Kalibrierung, Produktentnahme Messen und Regeln der Qualitätseigenschaften Dickenmessung Dickenregelung in Extrusionsrichtung Dickenregelung quer zur Extrusionsrichtung (Dickenverteilung) Flachfolie Blasfolie Rohre, Kabelummantelung, Profilextrusion Blasformdüse Weitere Qualitätsmerkmale Aufbau eines Automatisierungssystems Entwicklungstendenzen Spritzgießen Wirtschaftliche Bedeutung Der Spritzgießzyklus Verfahrensablauf Dosierphase Einspritzphase Nachdruckphase Kühlphase Produktentwicklung beim Spritzgießen Erstellen der Anforderungsliste Machbarkeitsstudie Erstellen des Projektplans Produktgestaltung/Aufgaben der Entwicklungsteams Werkstoffauswahl Konstruktion/Rapid Prototyping Mechanische Auslegung/Dimensionierung Rheologische Auslegung Werkzeugauslegung Erprobung XX

16 4.4 Maschinentechnik Einführung Plastifizier- und Einspritzeinheit Trichter Schneckensysteme Rückstromsperre (RSP) Maschinendüse Zylinderbeheizung Schneckenantrieb Rotatorischer Schneckenantrieb Translatorischer Schneckenantrieb Antriebssysteme von Spritzgießmaschinen Schließeinheiten Schließeinheiten mit mechanischer Zuhaltung Schließeinheiten mit hydraulischer Zuhaltung Spritzgießwerkzeugtechnik Aufgaben des Spritzgießwerkzeugs Funktionskomplexe von Spritzgießwerkzeugen Angusssystem Kavität zur Ausformung der Schmelze Temperiersystem Entformungssystem Nebenfunktionen: Führung und Zentrierung, Maschinen- und Kraftaufnahme, Bewegungsübertragung Einteilung und Klassifikation von Spritzgießwerkzeugen Unterscheidung nach Anzahl der Trennebenen Unterscheidung nach Art der Entformung Unterscheidung nach Art der Angusstemperierung Unterscheidung nach Art der Kraftaufnahme Integrierte Bauteil- und Werkzeugkalkulation Einflussfaktoren, Stellgrößen für die Bauteilkosten Einflussfaktoren, Stellgrößen für die Werkzeugkosten Kalkulationsverfahren für die Ermittlung von Werkzeugkosten Empirische Verfahren Das Prinzip der Kostenfunktion Das Prinzip der Kostenähnlichkeit Ressourcenorientierte Prozesskosten-Rechnung Unterstützung der Werkzeugkalkulation durch spezialisierte Software Sonderwerkzeuge Mehrkavitätenwerkzeuge Familienwerkzeuge Etagenwerkzeuge Etagenwendetechnik Tandemwerkzeuge Prozessverlauf der Formteilbildung beim Spritzgießen Prozessphasen Einspritzphase Umschaltphase XXI

17 Nachdruckphase Abkühlphase Zusammenhang zwischen Verarbeitung und der Struktur-Eigenschaftsbeziehung Orientierungen Schwindung und Verzug Kristallisation Eigenspannungen Weitere Prozesseinflüsse auf die inneren Eigenschaften Fazit Prozessüberwachung beim Spritzgießen SPC Prozessüberwachung mit Maschinenkennzahlen Prozessüberwachung mit Sensoren im Werkzeug Qualitätsüberwachung mit Prozessmodellen Prozesssteuerung und -regelung mit Sensoren im Werkzeug Typische Fehler beim Spritzgießen Ursachen und Strategien zur Beseitigung Einführung Grundlagen Vorgehensweise zur Fehler-identifizierung und Fehlerdiagnose Automation in der Spritzgießverarbeitung Einführung Produkt- und Werkzeuggestaltung Produktgestaltung Werkzeuggestaltung Werkzeugwechsel Handling Roboterauswahl Freiheitsgrad und Arbeitsraum Antriebe Roboterarten Greifer Effiziente Fertigungszellen Vorbearbeitung Nachbearbeitung Prüftechnik Verpacken und Transportieren Interaktion Ergonomie Schnittstellen nach Euromap Steuerung Entscheidungshilfen zur Auswahl der optimalen Automation Anwendungsbeispiele Sonderverfahren des Spritzgießens Mehrkomponenten-Spritzgießen Additionsverfahren Serielle Verfahren Simultane Verfahren Sequenzverfahren Sandwich-Spritzgießen XXII

18 4.8.2 Fluidinjektionstechnik Gasinjektionstechnik Wasserinjektionstechnik Gasaußendrucktechnik Schaumspritzgießen Einteilung verschiedener Schaumtypen Eigenschaften von Schäumen Treibmittelarten Mechanismen der Schaumbildung Verfahren zum Schaumspritzgießen Schäumverfahren zum Erzeugen guter Oberflächen Mikrospritzgießen Werkzeugtechnik Fertigungsverfahren für mikrostrukturierte Kavitäten Maschinentechnik Hinterspritztechnik Übersicht über die Verfahren Maschinentechnik für das Hinterspritzen Werkzeugtechnik für die Hinterspritztechnik Automatisierung der Hinterspritztechnik Spritzprägen Einführung Schließprägen Schließprägen mit Masseausdrücken Expansionsprägen (Atmungsprägen) Zweistufiges Expansionsprägen Keil-Prägen Spritzprägeprozess Besonderheiten im pvt-diagramm Transfer Moulding (Spritzpressen) Injection Transfer Moulding Injection Transfer Moulding in der Elastomerverarbeitung Injection Transfer Moulding in der Thermoplastverarbeitung Schmelzkerntechnik Einleitung Verarbeitungsverfahren mit verlorenen Kernen Verfahrensbeschreibung Insert-/Outserttechnik Inserttechnik Outsertechnik Hybridtechnik Funktionsprinzip Materialauswahl Konstruktion Fertigungsprozess Anwendungen Pulverspritzgießen Vorteile und Anwendungsgebiete des Pulverspritzgießens Das Pulverspritzgießverfahren Optimierung der Bauteilgeometrie für den Pulverspritzguss Toleranzen vom PIM-Bauteilen XXIII

19 5 Rotationsformen Einführung Grundlagen Werkstoffe für das Rotationsformen Maschinentechnik Werkzeuge und Bauteilauslegung Werkzeuge Bauteilauslegung Verfahrensvarianten Wirtschaftlichkeit und Vergleich mit anderen Verfahren Pressen Pressen von Elastomeren Die Presse Die Werkzeuge Verfahrensablauf Vor- und Nachteile des Pressverfahrens Pressen von faserverstärkten Kunststoffen Maschinen- und Werkzeugtechnik Fließpressen von SMC Fließpressen von thermoplastischen Werkstoffen Herstellung von Formteilen aus PUR Werkstoff nach Maß durch Chemie und Verarbeitung Grundlagen der PUR-Verfahrenstechnik Verfahren zur Dosierung und Vermischung von PUR-Rohstoffen Nukleierung und Treibmittel Anlagentechnik RIM und Reaktionsgießen Formgebungswerkzeug Transporteinrichtungen Anwendungstechniken Gießen von PUR-Formteilen Gießen von PUR-Elastomeren Gießen von massiven oder geschäumten Formteilen RIM-Technik als Sonderform des Reaktionsgießens Verarbeitungstechnik RIM-Werkstoffe RRIM: Herstellung verstärkter RIM-Formteile Typische Anwendungen Herstellung langfaser-verstärkter PUR-Bauteile Structural Reaction Injection Moulding (S-RIM) Verfahren S-RIM-Sandwichbauteile Faserverstärkte Bauteile hergestellt im Sprühverfahren Herstellung von PUR-Kühlmöbeln XXIV