Welche sind die wesentlichen Auslegungspunkte, die es bei der Auslegung von Spritzgießwerkzeugen zu beachten gilt. Begründen Sie Ihre Antwort.
Maximale Anzahl an Kavitäten bzw. maximales Spritzvolumen der Maschine
Erforderlicher Öffnungshub
Zuhaltekraft
Maximale AUfspannfläche
Warum bei konventionellen Extruder Zuwachs von Durchmesser?
höherer Druckaufbau nzw. höherer Druck in der Austragszone
Bessere Durchmischung und dadurch Homogenisierung der Polymerschmelze (Steigerung der Entropie)
Vermeidung von Materialrückfluss
Was hat der Memoy-Effekt mit der Glasübergangstemperatur zu tun ?
Der Memory-Effekt beschreibt die Fähigkeit eines Polymers, sich nach einer Verformung (z. B. Dehnung, Biegung oder Kompression) wieder an seine ursprüngliche Form zu "erinnern", sobald es erneut erhitzt (über die Glasübergangstemperatur) wird.
Skizzieren und beschreiben Sie die Prozesse des Fused Layer Modelling und der Stereolithographie und nennen Sie drei Unterschiede zwischen den Verfahren.
Betrachtung Stückkosten beim additiven Fertigen.
Welche Additiven Prozesskategorien existieren Allgemein?
Welche Additiven Fertigungsverfahren existieren in der Kunststoffverarbeitung ?
Fused Layer Modelling (FLM)
Arburg Kunststoff Freiformen (AKF-Verfahren)
Multi-Jet-Modelling (MJM)
Poly-Jet-Modeling (PJM)
Digital Light Processing (DLP)
Layer Laminated Manufacturing
Stereolithografie (SLA)
Laser-Strahlschmelzen
Selektives Lasersintern (SLS)
Was sind Eigenschaften und Herausforderungen des Fused Layer Modellings?
Förderung eines Kunststofffilaments in den Extruder
Extrusion der Schmelze auf die Baufläche
Baufläche ist der Druckbett oder Bauteil selbst
Herausforderungen
Druckloser Prozess -> Schwindung und Verzug
Volumenstrukturiertes Bauteilinneres -> Strukturmechanik
Sequentieller Vorgang -> Schichthaftung
Wenig Richtlinien für Bauteil- und Prozessauslegung, kaum Ansätze für rechnergestütze Methoden
Wovon sind die Mechanische Eigenschaften eines FLM-Bauteils abhängig?
Orientierung
Füllstoffe
Oberfläche
Strangquerschnitt und Geometrie
Temperatur
Worauf muss beim Lasersintern mit Diodenlaser geachtet werden?
Beimischung von Absortionsadditiven in das Kunstoffgranulat
Warum muss rückgeführtes Bauraumpulver stets mit neuem Pulver vermischt werden, um es zu wiederzuverwenden ?
Thermische Alterung des alten Pulvers
Nenne Kommerzielle SLS-Drucker.
SLS (CO2)
SLS (Diode)
InkJet
Was ist Skywriting ?
Das Ziel von Skywriting ist es, Überschwinger und Ungenauigkeiten an den Kanten von Bauteilen zu vermeiden und eine gleichmäßige Energieeinbringung zu gewährleisten, indem der Laser präzise ein- und ausgeschaltet wird. So wird die Qualität und Präzision der gedruckten Bauteile verbessert.
Was ist die alternierende Belichtung?
Aufeinanderfolgende Schichten werden senkrecht zu der Vorherigen Schicht belichtet.Dadurch wird die Phasenverschiebung des Lichts genutzt, um die Präzision und Auflösung von Belichtungsverfahren zu verbessern.
Wie ist ein Normalenwerkzeug aufgebaut und welche Charakteristiken hat es ?
Wie ist ein Abstreifwerkzeug aufgebaut und welche Charakteristiken hat es ?
Wie ist ein Schieberwerkzeug aufgebaut und welche Charakteristiken hat es ?
Wie ist ein Backenwerkzeug aufgebaut und welche Charakteristiken hat es ?
Wie ist ein Abschraubwerkzeug aufgebaut und welche Charakteristiken hat es ?
Wie ist ein Abreißwerkzeug aufgebaut und welche Charakteristiken hat es ?
3-Zonen Extruder
Einzugszone (Förderzone):
Funktion: In dieser Zone wird das Rohmaterial (meistens Kunststoffgranulat oder Pulver) von der Förderschnecke aufgenommen und in den Extruder transportiert. Hier beginnt das Material sich durch Reibung zwischen der Schnecke und der Wand aufzuwärmen.
Temperatur: In der Einzugszone bleibt die Temperatur relativ niedrig, da das Material noch fest ist.
Ziel: Hauptziel ist es, das Material in den Extruder zu fördern und erste Reibungshitze zu erzeugen.
Kompressionszone (Übergangszone):
Funktion: Hier beginnt der eigentliche Plastifizierungsprozess. Das Material wird komprimiert und teilweise aufgeschmolzen, während die Schnecke den Druck auf das Material erhöht.
Temperatur: Die Temperatur steigt in dieser Zone an, da das Material weiter erwärmt wird und in einen zähflüssigen Zustand übergeht.
Ziel: Das Volumen der Schneckengänge verringert sich, was das Material unter Druck setzt und das Aufschmelzen unterstützt.
Meteringzone (Ausstoßzone oder Schmelzzone):
Funktion: In dieser Zone wird das Material vollständig aufgeschmolzen und homogenisiert, um sicherzustellen, dass es eine gleichmäßige Viskosität aufweist.
Temperatur: Die Temperatur wird in dieser Zone konstant gehalten, um eine stabile Schmelze zu gewährleisten.
Ziel: Ziel ist es, eine gleichmäßige Schmelze zu erzeugen, die mit konstanter Geschwindigkeit durch die Düse gepresst wird.
Die drei dargestellten Pulver stehen Ihnen für den Lasersinterprozess zur Verfügung. Entscheiden Sie anhand der rasterelektronenmikroskopischen (REM)-Aufnahmen, welches Pulver die homogensten und dichtesten Pulverschichten realisieren wird.
Sphärisch
kartoffelförmig
Kantig
Höhere Packungsdichte und bessere Fließeigenschaften bei sphärischem Pulver (Bi und TriModal nochbesser.
Warum ist die Auswahl eines ausreichend großen Restmassepolsters im Spritzgießprozess wichtig für die Qualität der gefertigten Bauteile ?
Kompensation des Materialschwunds
Konstanter Druckaufbau
Vermeidung von Einfallstellen
Stabilisierung des Prozesses
Einflussgößen für Entformungskräfte
Entformungskraft = Losbrechkraft + Ausschubkraft
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