Das Magazin

Spritzgiessfehler.de – der Online-Fehlerkatalog des KUZ. Mit diesem Tool wird Ihnen ein schneller Zugang zu klar strukturierten Informationen rund um das Thema Spritzgießfehler ermöglicht.

Stellen Sie sich vor, künstliche Blutgefäße könnten so einfach und präzise angeschlossen werden wie ein USB-Kabel. Genau hier setzt das Projekt „Perfusionsadapter“ an: Es schafft eine innovative Verbindung zwischen künstlichen oder natürlichen Blutgefäßen und externen Perfusionssystemen. Ein kleiner Adapter – mit großem Potenzial für die Zukunft von Tissue Engineering und Transplantationsmedizin.

Die Frage ist berechtigt, weil achtlos weggeworfene Einwegartikel oft in der Umwelt landen und dann zu problematischem Mikroplastik zerfallen. Um dem entgegenzuwirken verbietet jetzt eine europaweite Verordnung den Einsatz von Einwegkunststoffprodukten wie Besteck, Wattestäbchen, Strohhalme und To-go-Becher. Zudem ist für die Zukunft zur Reduzierung von Kunststoffabfällen und zur Förderung der Kreislaufwirtschaft eine „Plastiksteuer“ auf nicht recycelte Kunststoffprodukte geplant.

Stellen Sie sich vor, das isolierende Material in einem elektrischen Gerät versagt. Dabei kann es zum Brand innerhalb des Geräts kommen, der sich - je nach Umgebung - sehr schnell ausbreiten kann. Um dies zu verhindern, werden Materialien verschiedenen elektrischen Prüfungen, unter anderem der CTI-Prüfung, unterzogen. Die CTI-Prüfung – Comparative Tracking Index – nach DIN EN IEC 60112 ist eine standardisierte Methode zur Bewertung der Kriechwegbildung von Isoliermaterialien. Alternativ verwendete Begriffe sind Kriechstromfestigkeit oder Vergleichszahl Kriechwegbildung. Der CTI-Wert gibt die relative Beständigkeit des Materials gegenüber Kriechströmen an. CTI600 (= Spannung von 600 V) ist die im Moment höchste Einstufung für ein Material. Diese Prüfung der elektrischen Eigenschaften kann im akkreditierten Prüflabor des KUZ durchgeführt werden.

Mit dem wachsenden Fokus auf Umweltschutz und Nachhaltigkeit gewinnt die Integration von Rezyklaten in der Kunststoffverarbeitung zunehmend an Bedeutung. Die Gesetzgebung verschärft ihre Vorgaben, um Ressourceneffizienz zu fördern und Unternehmen zu nachhaltigem Handeln zu ermutigen. In diesem Kontext steht die Produktentwicklung in der kunststoffverarbeitenden Industrie vor der Herausforderung, Rezyklate in ihre Prozesse einzubinden. Doch wie beeinflusst diese Veränderung des Materials den Spritzgussprozess?

Unser KUZ-Team wird verstärkt. Erfahren Sie mehr über die neuen Teammitglieder.

Um die Eigenschaften des Grundmaterials zu verbessern, werden zahlreiche Zusatz- und Füllstoffe in die Polymermatrix eingefügt. Bei der Festigkeitsanalyse für die nachhaltige Gestaltung von Kunststoffformteilen müssen diese Aspekte berücksichtigt werden.

Einen Überblick über die aktuellen Förderprogramme können Sie hier nachlesen. Weiterführende Links helfen Ihnen dabei die entspechende Förderung für sich selber zu finden und zu beantragen.

Interview und Insights mit Dr. Gábor Jüttner, Teamleiter des MiKA – Applikationszentrum für Mikrokunststofftechnologien – und wissenschaftlicher Mitarbeiter am KUZ.

Das Forschungskonsortium RESPONSE strebt medizinisch relevante Therapiekonzepte mit innovativen Implantaten an, die zu einer Entlastung des Gesundheitssystems bei der Behandlung von Volkskrankheiten und der Versorgung multimorbider Patienten führen.

Michael Schäffler (Anton Paar Germany) und Dr.-Ing. Thomas Wollf (KUZ) verraten im Interview, warum die Veranstaltung so wertvoll für Unternehmen ist, die sich an der Schnittstelle zwischen Kunststoff- und Medizintechnik bewegen. Die Fachtagung "Kunststoff trifft Medizintechnik" findet am 31.1./1.2.2024 bereits zum vierten Mal in Leipzig statt und hat sich zu einem etablierten Treffpunkt entwickelt.

Hochgefüllte Rußcompounds werden immer dann eingesetzt, wenn elektrische Eigenschaften wie Ableitfähigkeit oder Abschirmung gefordert sind.

Schnelle Qualitätssicherung für den thermoplastischen Schaumspritzguss. Durch den Einsatz von maschinellen Lernverfahren können Bilder und andere sensorische Daten von geschäumten Leichtbaukomponenten analysiert werden, um die Festigkeit der Komponenten vorherzusagen.

Bedeutung, Herstellung, Kontrolle: Wir geben einen Einblick in die Welt der Prüfkörperherstellung.

Die Elektrifizierung unseres Alltags schreitet durch Innovationen und technologischen Fortschritt dynamisch voran. Sie spielt eine bedeutende Rolle in vielfältigen Bereichen, wie der Elektromobilität, erneuerbare Energien und Smart Devices. Häufig kommen Kunststoffe zum Einsatz, sei es als Gehäusematerial, Träger elektronischer Komponenten oder technisches Kleinteil. Kunststoffteile vereinen in elektrotechnischen Anwendungen durch ihre Vielseitigkeit eine zunehmende Anzahl von Funktionen. Funktionalisierte Kunststoffbauteile sind z.B. Isolatoren, Wärmeleitelemente oder Userinterfaces.

Entdecken Sie unsere neuen technischen Möglichkeiten am Institut. Moderne Hard- und Software ermöglichen präzise Ergebnisse in Forschung und Entwicklung.

Erfahren Sie im Interview mehr über die Hintergründe und Highlights zum Webrelaunch.

Die Gründung des KUZ erfolgte am 1. Juni 1960 als Zentrallaboratorium für Plastverarbeitung, ein wissenschaftlich-technisches Zentrum der Vereinigung volkseigener Betriebe.

Fallbeispiel zur Senkung des CO2-Fußabdrucks eines Spritzgießbauteils aus dem Automobilbau um ca. 40%.

Interview mit Johannes Tietze – Wissenschaftlicher Mitarbeiter für Nachhaltigkeit

Qualitätssicherung Ihrer Kunststoffverarbeitungsmaschinen

Fragen und Antworten zu maßgeschneiderter Fachkräftequalifizierung in der Kunststoffbranche.

Nachweis auftretender Qualitäts- und Prozessschwankungen

Fachveröffentlichung zum Thema: Simulation versus Praxis – beim Mikrospritzgießen eine besondere Herausforderung.

Fachveröffentlichung zum Thema: Leichtbauteile aus rPET

Fachveröffentlichung zum Thema: Fasern, Blasen und Dichte durch Röntgenstrahlung sichtbar machen.

Fachveröffentlichung zum Thema: Blick auf die aktuellen Trends.

Fachveröffentlichung zum Thema: Mikrofertigung

Fachveröffentlichung zum Thema: Smart Interposer

Fachveröffentlichung zum Thema: Physikalisches Schäumen beim 2K-Sandwichspritzgießen von Leichtbauteilen.

Fachveröffentlichung zum Thema: Oberflächenqualität im Spritzguss

Fachveröffentlichung zum Thema: Leistungsfähige Verbundmaterialien.

Die meisten Kunststoffe sind brennbar. Auch die Typen, die häufig im Innenraum von Automobilen eingesetzt werden. Kommt es zum Brand, muss aber trotzdem gewährleistet sein, dass den Insassen genügend Zeit bleibt, um das Fahrzeug zu verlassen. Deshalb werden den üblichen Kunststoffen, wie beispielsweise Polypropylen (PP) Flammschutzmittel (FSM) zugegeben. Diese verzögern die Entzündung des Kunststoffs und verringern die dabei entstehende Wärme. Durch den Druck, immer leichtere Bauteile zu verwenden, werden inzwischen viele großflächige Teile thermoplastisch geschäumt. Die Aufklärung der komplexen Zusammenhänge zwischen Schaumstruktur, Brennverhalten und mechanischen Eigenschaften der flammwidrig ausgerüsteten Proben stand im Fokus der Untersuchungen im Rahmen des kürzlich abgeschlossenen Forschungsprojektes „Geschäumte Thermoplastteile mit Flammschutz“ am KUZ. Auswahlkriterien für die FSM waren ihre Wirkungsweisen und Bestandteile: halogenhaltig und chemisch wirkend, phosphorhaltig und barriereschichtbildend sowie die Metallhydroxide (Aluminiumhydroxid und Magnesiumhydroxid) mit unterschiedlicher Zersetzungstemperatur, die physikalisch wirken. Es wurden kompakte sowie chemisch und physikalisch geschäumte Proben spritzgegossen und mit einer Vielzahl von Methoden untersucht.

Polypropylen (PP) ist ein Kunststoff, der durch geringe Dichte bei guten mechanischen Eigenschaften im Volumen, hohe chemische Beständigkeit und ein gutes Preis-Leistungsverhältnis überzeugt. Jedoch wird sein Einsatz im Automobilbereich oder in der Telekommunikationstechnik durch eine unzureichende mechanische Beständigkeit der Oberflächen begrenzt. Existierende Methoden zur Oberflächenbehandlung liefern nur ansatzweise Lösungen für diese Problematik. Eine neue Perspektive bildet der Einsatz spezieller, kugelförmiger Silica-Füllstoffe, die als Nebenprodukt bei der Reinsilicium-Herstellung anfallen und so einer sinnvollen Verwertung zugeführt werden können.

Beim Spritzgießen von Formteilen mittels thermoplastischer, duroplastischer oder elastomerer Werkstoffe können vielfach Fehler entstehen. Einerseits bei der Oberflächenqualität eines Kunststoffformteiles, andererseits aber auch durch eine nicht ausreichende Abformgenauigkeit an der Oberfläche, beispielsweise Bindenahtkerben, Glanzunterschiede oder Wolken- und Schlierenbildungen. Dies erfordert kostenintensive und zeitraubende Nacharbeiten. Weitere Herausforderungen bei der Herstellung eines Kunststoffformteils können entstehen, wenn der erhitzte Werkstoff durch Kontakt mit der kälteren Werkzeugwand ungleichmäßig erstarrt. Besonders die Herstellung von optischen Formteilen, die Abformung von Mikrostrukturen oder die Herstellung insbesondere dünnwandiger Teile ist bei einer reduzierten Fließfähigkeit der Kunststoffschmelze nicht möglich, besonders dann, wenn die sich abkühlende Schmelze nicht alle Werkzeughohlräume ausfüllt. Eine rapide Abkühlung der Kunststoffmasse beim Auftreffen auf die Kavitätswand eines Werkzeuges ist vor allem im Bereich des Miniatur- und Mikrospritzguss festzustellen. Hier setzt ein aktuelles Forschungsprojekt des Kunststoff-Zentrums in Leipzig (KUZ) an. Es wird der Ansatz verfolgt, über speziell für den Einsatz im Spritzgießwerkzeug entwickelte Dünnschichtheizelemente die Kontaktfläche der Werkzeugwandung zur Kunststoffschmelze direkt zu beheizen und damit eine qualitativ hochwertige Konturabformung während des Spritzgießprozesses zu erzielen.

Funktionsformteile aus thermoplastischen Kunststoffen erhalten häufig erst durch exquisite Oberflächenlackierungen eine hohe Wertanmutung. Diese veredelten Oberflächen werden auch den steigenden Anforderungen aus dem Automotive-, Sanitär- oder Gebrauchsgüter-Sektor gerecht. Eine sehr effiziente Möglichkeit zur Direktbeschichtung von Spritzgussformteilen mit einem reaktiven Lack-System bietet die technologische Umsetzung der Verfahrenskombination aus Thermoplast- und Reaktionsspritzguss. Diese basiert im Wesentlichen auf dem bekannten Zwei-Komponenten-(2K)Spritzguss, wobei hier als zweite Komponente das reaktive Lack-System in die Werkzeugkavität (RIM-Verfahren) eingetragen wird. Das reaktive Lacksystem verbindet sich bei der Vernetzung fest mit dem spritzfrischen Thermoplast-Träger. In einer erfolgreichen FuE-Kooperation zwischen der PANADUR GmbH und der Kunststoff-Zentrum in Leipzig gGmbH (KUZ) entstanden Lack- und Technologieentwicklungen zur Herstellung von Polyurea-basierten Beschichtungen auf thermoplastischen Tragelementen mittels Formteil-Direktbeschichtung (In Mould Coating - IMC).

Neue Freiheiten in der Sonotroden- und Boosterkonstruktion! Geht es heutzutage um neue Anwendungsbereiche in der Automobil-, Medizin- oder auch Elektrotechnik, so steht dies häufig mit dem Einsatz von Hochleistungskunststoffen in Verbindung. Forderungen nach einer hohen Temperatur- und Chemikalienbeständigkeit erzwingen hierbei zunehmend den breiten Einsatz dieser Kunststoffe. Begleitet werden die hohen Anforderungen an das Material durch eine zunehmende Funktionsintegration. Dies erfordert, dass die einzelnen Bauteile unter Verwendung von Verbindungstechniken zur Baugruppe zusammengesetzt werden. Insbesondere die hohen Schmelztemperaturen der Hochleistungskunststoffe führen aber zu neuen Herausforderungen in der Verbindungstechnik. Dabei schafft der Einsatz heißer bzw. temperierter Sonotroden technische und technologische Vorteile für serielle Schweißprozesse von Formteilen aus Hochleistungskunststoffen. Das Kunststoff-Zentrum in Leipzig (KUZ) nutzt das selektive Laserstrahlschmelzens (SLM) zur Fertigung von Werkzeugen für das Ultraschallschweißen. Das junge Fertigungsverfahren stellt eine interessante und vielversprechende Lösung dar, da bisher vorhandene Techniken an Grenzen stoßen. Eine Fertigung mit herkömmlichen Mitteln (Drehen, Fräsen, Bohren) wird in vielen Bereichen kostenintensiv oder gar unmöglich.

Die perfekte Schweißnaht für Hochtemperatur-Kunststofffolien! Hohe Temperatur- und Chemikalienbeständigkeit sowie bessere mechanische Eigenschaften führen dazu, dass Hochleistungskunststoffe in immer mehr Industriezweigen Verwendung finden – auch in Form von Folien. Aber vor allem die hohen Schmelztemperaturen erschweren die Verarbeitung. Bisher lassen sich diese Hightech-Folienf daher schwer bis gar nicht mit konventionellen kontinuierlich arbeitenden Ultraschallschweißverfahren verbinden, jedoch haben die Mitarbeiter des Kunststoff-Zentrums in Leipzig (KUZ) nun ein optimiertes kontinuierliches Schweißverfahren für Folien aus Hochtemperaturkunststoffen entwickelt.

Mit einem Heftschweißverfahren wird das Verrutschen der Folien während des Schweißprozesses verhindert, Nachdem die Folienzuschnitte an den zu schweißenden Kanten genau übereinander gelegt wurden, werden diese durch kleine Schweißpunkt fixiert und damit ein nachgelagerter hochpräziser Schweißvorgang sichergestellt. In der industriellen Anwendung erfolgen derzeit Heftprozesse an ETFE-Folien mittels so genannten Heißschneidegeräten. Da die Heißschneidegeräte keine Prozessregelung für eine Verarbeitung von ETFE-Folien ermöglichen, kommt es sehr schnell zu Materialschädigungen und Zersetzungserscheinungen aufgrund zu hoher Verarbeitungstemperaturen. Des Weiteren büßt der Folienwerkstoff an den geschädigten Fixierstellen enorm an Festigkeit ein, und es verschlechtern sich die optischen Eigenschaften.

Bisher galten das Ultraschall(US)-Nieten und US-Bördeln von Mikroformteilen aus Hochleistungskunststoffen als technologisch nicht durchführbar. Dies liegt einerseits an der hohen Schmelztemperatur der Kunststoffe und den damit verbundenen hohen notwendigen Amplituden. Andererseits ist konventionelle US-Fügetechnik nicht in der Lage, kleine Fügekräfte aufzulösen und sensitiv aufzubringen, um reproduzierbare Ergebnisse erzielen zu können. Um neuen Trends gerecht zu werden, wurden die Technologien für das US-Nieten und US-Bördeln weiterentwickelt. Das Ziel auch Mikroteile aus Hochleistungskunststoffen sicher, fest und reproduzierbar zu verbinden, wurde gemeistert.

Auf Grund der hohen Schmelztemperaturen der Hochtemperaturkunststoffe ist ein US-Nieten besonders schwierig oder sogar unmöglich, da die Temperaturdifferenz zwischen kalter Sonotrode (20°C) und Schmelztemperatur (bis zu 450°C) zu groß ist. Wegen der großen Temperaturdifferenz geht sehr viel Energie, die für den Aufschmelzprozess gebraucht wird, durch Wärmeleitung in die kalte Sonotrode verloren. Das bedeutet, dass durch den US sehr viel Energie zugeführt werden muss (hohe Amplituden). Zu hohe Amplituden können jedoch zu Schädigungen (durch Schwingungseinwirkung) des Kunststoffteils bis hin zur mechanischen Zerstörung des Nietzapfens führen. Mit geringeren Amplituden wird dagegen die Schmelztemperatur gar nicht erreicht. Beides führt dazu, dass ein US-Nietprozess nicht mehr möglich ist.

Möchte man Oberflächenfehler bei eingefärbten Thermoplasten vermeiden, ist es hilfreich die wesentlichen Einflussgrößen zu kennen. Mit den erarbeiteten Modellen kann die Oberflächenqualität insbesondere im Bereich der Zusammenfließlinien beim Einfärben von thermoplastischen Materialien vorhergesagt werden. Grundlage für die Entwicklung dieser Vorhersagemodelle bilden systematische Untersuchungen der Korrelation zwischen den in diesem Zusammenhang als bedeutend eingestuften Eingangsgrößen im Spritzgießprozess.

Mit Hilfe einer Inline-Farbmessung und einer Online-Dosierung aus Basis von Flüssigfarben kann das Einfärben von thermoplastischen Kunststoffen vollständig in den Herstellprozess des Spritzgießens integriert werden. Dabei erfolgen die Rezeptierung und Dosierung der Farbe direkt im laufenden Prozess an der Maschine. Eine solche Lösung bringt gegenüber dem aktuellen Stand der Technik den Vorteil, dass der notwendige Zeitaufwand für das Einfärben eines Formteils stark verringert wird. Außerdem ermöglicht es eine kontinuierliche und lückenlose Qualitätskontrolle. Farbabweichungen durch Chargenschwankungen oder wechselnde Umweltbedingungen können dadurch jederzeit erkannt und im Prozess ausgeglichen werden.

Verfahrenskombinationen bieten meist die Möglichkeit die Vorteile von verschiedenen Technologien zu vereinen. Für die optimale Auslegung und Gestaltung von Kunststoffformteilen lassen sich beispielsweise Prozesssimulationen (Füllbildsimulationen) mit Struktursimulationen kombinieren. Welche Vorteile bietet ein derartiger Schritt?

Die Zähigkeit des Biokunststoffs Polylactid kann durch Zugabe von Gluten signifikant gesteigert werden. Polylactid (PLA) ist ein Polyester, der über einen mehrstufigen Prozess aus Zucker hergestellt wird. Dabei wird Zucker zu Milchsäure fermentiert und im Anschluss zu PLA polymerisiert. Der biobasierte sowie bioabbaubare Kunststoff PLA besitzt zwar eine sehr hohe Festigkeit von bis zu 70 MPa als auch eine extrem hohe Steifigkeit von bis zu 6 GPa, ist jedoch ohne entsprechende Additivierung spröde, was die möglichen Anwendungen stark limitiert. Gegenwärtige Maßnahmen zur Erhöhung der plastischen Verformbarkeit und somit Zähigkeit betreffen hauptsächlich das Blenden von PLA mit elastischen abbauresistenten Polymeren auf Basis petrochemischer Rohstoffe, wie z. B. thermoplastische Polyurethane oder Ethylencopolymere.

Durch die Zusammenführung von Kunststoffbauteilen mit elektronischen Komponenten lassen sich einzigartige Funktionalisierungen erreichen. Das Spritzgießverfahren (Hybridspritzgießen) stellt hierfür die effizienteste Art der Fertigung dar.. Im Projekt SensoFin hat das KUZ die Verfahrenstechnik zur Fertigung von spritzgegossenen Kunststoffformteilen mit hoher Funktionsintegration entwickelt, untersucht und optimiert, in dem Sensoren über flexible Einleger an definierten Positionen in thermoplastischen Kunststoffformteilen eingebettet werden.

Textronics ermöglicht die Verbindung von leitfähigen Polymerblends mit leitfähig strukturierten Textilien im Spritzgussverfahren. Auf diese Weise können vernetzbare textile Geräte mit einer standardisierten Schnittstelle entwickelt werden. So werden Steckverbinder entwickelt und an textile Bänder mit leitfähig modifizierten sowie isolierenden technischen Kunststoffen angebracht.

Flächige, schalenförmige Formteile aus Kunststoff kommen immer dort zum Einsatz, wo sie eine tragende Funktion erfüllen. Beispiele sind Abdeckungen im Kofferraum, Einstiegsverkleidungen, Batteriekästen oder hoch feste Gehäuse. Ziel des vom BMWi geförderten Forschungsprojekts Ultraleicht+ ist die Gewichtsminimierung dieser Formteile bei vergleichbaren Biegeeigenschaften.

Für zahlreiche naturstoffbasierte Biokunststoffe wird bei thermischer Belastung eine unerwünschte Bräunungsreaktion - die Maillard-Reaktion - beobachtet, welche auf der Umsetzung von reduzierenden Zuckern mit Aminen beruht. Neben einer starken Bräunung des Materials infolge der Bildung von Melanoidinen, entstehen geruchsaktive Substanzen, welche maßgeblich den im spritzfrischen Zustand wahrzunehmenden typischen Brenzgeruch vieler naturstoffbasierter Biokunststoffe bedingen. Diese Faktoren werden von einem Großteil der Verarbeiter als auch Endanwender als störend empfunden und stellen sich letztendlich als Vermarktungshindernis dar.

Das KUZ hat sich auf die Herstellung von spritzgegossenen Platten aus COC der TOPAS Advanced Polymers GmbH spezialisiert. Was ist das Besondere an COC (Cyclo-Olefin-Copolymer)? Die COC-Werkstoffe entstammen der Familie der Polyolefine. Davon „ererbt“ sind Eigenschaften, wie eine hohe chemische Beständigkeit und die physiologische Verträglichkeit. Aber anders als Polyethylen und Polypropylen ist das Material amorph und sehr transparent. Sehr gute optische Fähigkeiten, herausragende Barriereeigenschaften und die Sterilisierbarkeit machen das Material nicht nur für biotechnologische und medizintechnische Anwendungen interessant.

Am Ende jedes Spritzgießzyklus steht der Entformungsprozess. Oftmals bringt dieser Probleme mit sich, die durch technologische Variationen nicht abgestellt werden können. Ursachen liegen in Entscheidungen im Vorfeld bezüglich Materialauswahl, kunststoff- und verfahrensrelevanter Formteilgestaltung sowie Werkzeugauslegung. Mitunter resultieren ungünstige Bedingungen bei der Entformung, die folglich zu Qualitätseinbußen führen.

In vielen Bereichen und Produkten des täglichen Lebens haben Silikone aufgrund ihrer einzigartigen Kombination von Eigenschaften eine große Bandbreite von Anwendungen erobern können. Auch die Kombination eines Thermoplasts mit einem Flüssigsilikonkautschuk in einem Spritzgießzyklus, um Materialsubstitutionen zu realisieren oder spätere Montageschritte zu vermeiden, gewinnt zunehmend an Bedeutung. Im Normalspritzguss hat sich diese Materialkombination bereits etabliert, die nun auch im Mikrospritzguss umgesetzt werden kann.

Elektronische Geräte sind oftmals in unmittelbarer Nähe zueinander positioniert, woraus sich die Notwendigkeit ergibt, Wechselwirkungen vorzubeugen. In industriellen und kommerziellen Anwendungen stellt man die EMV (Elektro-Magnetische Verträglichkeit) häufig durch die Abschirmung elektromagnetischer Felder in Kunststoffgehäusen her, indem man diesen eine elektrische Leitfähigkeit implementiert.

Beim Transport von Stückgütern kommen zunehmend schmierungsfrei zu betreibende Kunststoffketten in Gleitkettenfördersystemen zum Einsatz. Deren Verwendung bietet gegenüber den ebenfalls oft benutzten Stahlketten viele Vorteile wie z. B. geringes Gewicht, günstige Gleiteigenschaften, hohe Korrosions- und Medienbeständigkeit.

Das Projekt Cell-2K kombiniert das physikalische Schäumen mit dem 2-Komponenten-Sandwich-Spritzguss. Diese Verfahrenskombination ermöglicht die kostengünstige Herstellung von Leichtbauteilen.

Die Spritzgießfertigung transparenter Kunststoffe ist sehr anspruchsvoll. Ob Einschlüsse, Schlieren oder Trübungen – die Palette der Qualitätseinbußen, die sich dem Verarbeiter hier bietet, ist groß. Diesen Herausforderungen in der Spritzgießfertigung allgemein und im Mikrospritzguss im Besonderen, inklusive der Qualitätssicherung, stellt sich das KUZ seit vielen Jahren.

Der hohe elektrische Isolationswiderstand der Kunststoffe ist für viele Anwendungen von Vorteil, birgt aber auch die Gefahr der elektrostatischen Aufladung in sich. Insbesondere elektronische Bauteile und Geräte können durch elektrostatische Entladungen geschädigt werden – hier reichen schon elektrostatische Aufladungen unter 1000 Volt. Elektrostatisch aufgeladene Kunststoffe besitzen darüber hinaus die Eigenschaft, Staub und Schmutz anzuziehen. Größtenteils aus Kunststoff bestehende Automobilinnenräume, die von Staub behaftet sind, widersprechen jedoch dem Qualitäts- und Wertigkeitsempfinden, das an ein hochwertiges Fahrzeug geknüpft ist. Auch in anderen Bereichen wie der Kosmetikindustrie, der Medizintechnik, der Hausgeräteindustrie, der Elektronikindustrie, der Lebensmittelindustrie oder der Möbelindustrie werden hochwertige, staubabweisende Kunststoffoberflächen gewünscht.

Physikalische oder chemische Umwandlungsprozesse setzen während ihres Ablaufs Wärme frei (exotherme Prozesse) oder benötigen Wärmezufuhr, um ablaufen zu können (endotherme Prozesse). Die hierfür benötigte bzw. die dabei frei werdende Wärmemenge dieser Prozesse kann mit Hilfe der dynamischen Differenzkalorimetrie (DDK, engl. DSC) durch Messung der Temperaturdifferenz zweier Proben bestimmt werden. Relevante endotherme Prozesse für Kunststoffe sind der Glasübergang und das Schmelzen, exotherm ist die Kristallisation. Das Kunststoff-Zentrum bietet in seinem nach DIN EN ISO 17025 akkreditierten Labor eine Vielzahl verschiedener Verfahren zur Kunststoffprüfung an. Bei einigen, z.B. bei der Bestimmung der Dichte oder der Zugfestigkeit ist offensichtlich, wie und zu welchem Zweck sie durchgeführt werden. Der Nutzen anderer Verfahren lässt sich hingegen nicht direkt an ihrem Namen erkennen. Deshalb versuchen wir in loser Folge einige dieser Methoden zu erklären und aufzuzeigen, welche interessanten Schlussfolgerungen sich aus deren Messergebnissen ableiten lassen.

Die Qualität von spritzgegossenen Formteilen und extrudierten Halbzeugen wird wesentlich durch die Granulatfeuchte der verarbeiteten Kunststoffe bestimmt. Die sogenannte Verarbeitungsfeuchte ist der maximal mögliche Feuchteanteil im Granulat, bei dem die Qualität der Formteile bzw. Halbzeuge noch gesichert ist.

Um Aussagen zur Lebensdauererwartung von Kunststoffbauteilen treffen zu können, ist es notwendig das Alterungsverhalten der verwendeten Materialien zu kennen. Vor allem Bauteile, welche im Einsatz eine immer wiederkehrende Wärmebelastung erfahren, werden stark durch thermooxidative Alterungsprozesse beeinflusst. Die Charaktersierung des thermooxidativen Alterungsverhaltens (thermischen Langzeitverhalten) von Kunststoffen erfolgt derzeit nach DIN EN ISO 2578:1998-10, bei der als Kriterium der Temperatur-Index (TI) und das Halbwertintervall (HIC) auf Grundlage des Arrheniusansatzes bestimmt werden.

Der Spritzgieß-Rat(d)geber ist ein handliches, kompaktes Tool für Verarbeiter im A5-Format mit 2 drehbar gestalteten Auswahlrädern, ähnlich einer Parkuhr. Den Spritzgieß-Rat(d)geber erhalten und benutzen alle Teilnehmer im Rahmen unserer Spritzgießseminare. Unabhängig davon können Sie den Rat(d)geber gegen eine Schutzgebühr von 10,00 € über den Kontakt fehlerteam@kuz-leipzig.de bestellen. In der täglichen Praxis unterstützt er die Akteure an der Maschine durch materialspezifische Verarbeitungshinweise und hilft auftretende Probleme im Spritzgießprozess vor Ort zu beheben.