Verfahrenstechnische Grundlagen zur Auslegung von Gasinnendruckformteilen:
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| Published: |
Aachen
Shaker
1996
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| Edition: | Als Ms. gedr. |
| Series: | Berichte aus der Verfahrenstechnik
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| adam_text | Titel: Verfahrenstechnische Grundlagen zur Auslegung von Gasinnendruckformteilen
Autor: Hansen, Michael
Jahr: 1996
INHALTSVERZEICHNIS Seite
SYMBOLVERZEICHNIS I
1. EINLEITUNG 1
2. STAND DER FORSCHUNG 2
3. STAND DER TECHNIK BEIM GID-VERFAHREN 4
3.1. Patentsituation 4
3.2. Prinzipieller Verfahrensablauf. 6
3.2.1. Verfahrensschritte 6
3.2.2. Formteübildungsprozeß 11
3.23. Werkzeuginnendruckverlauf. 12
3.2.4. Zyklusabfolge 16
3.3. Formteile und Werkstoffe für das GID-Verfahren 16
3.3.1. Geometrieklassen für GID-Formteile 16
3.3.2. Werkstoffauswahl 18
3.33. Werkzeugauslegung 19
3.4. Maschinenausrüstung und Anlagenkonzepte 20
3.4.1. Varianten der Gasdruckerzeugung 20
3.4.2. Anbieter des Verfahrens 22
3.4.3. Möglichkeiten der Gaseinleitung 22
3.5. Vor-und Nachteile des GID-Verfahrens und Einfluß der
Verfahrensparameter ......................25
3.6. Verfahrensvarianten . . 28
3.6.1. Verfahrensablauf beim Standard-GID-Verfahren 28
3.6.2. Masseausblasen . 28
3.6.3. Verdrängen in Nebenkavitäten 30
3.6.4. Kernzugverfahren . . . . ........—31
3.6.5. Mehrstellengasinjektion 33
3.6.6. Vergleich der Verfahrensvarianten............. . 33
3.7. Verfahrensgerechte Formteilauslegung .. .—.. 33
3.7.1. Gestaltung des Angußsystems . 33
3.7.2. Gestaltung rohrförmiger Bauteile . 34
3.73. Gestaltung von Gaskanälen und Rippen 35
3.7.4. Vermeiden von Hinterschnitten 38
3.7.5. Gestaltung kästen- und plattenförmiger Bauteile 38
3.7.6. Vermeiden von Materialanhäufungen 38
4. PROBLEMSTELLUNG UND ZIELSETZUNG 40
4.1. Problemstellung ...........40
4.2. Zielsetzung 41
5. MATHEMATISCHE BESCHREIBUNG DES GID-PROZESSES....43
5.1. Grundlagen...... 43
5.2. Verfahrensablauf bei konstanter Fließfrontgeschwindigkeit 54
5.3. Verfahrensablauf bei konstantem Gasdruck . 59
5.4. Berechnung der Verzögerungszeit 63
5.5. Berechnung des entstehenden Gaskanalquerschnittes 64
5.6. Programmtechnische Umsetzung 67
5.7. Berechnungsbeispiele..... . 68
5.7.1. Konstante Fließfrontgeschwindigkeit 68
5.7.2. Konstanter Gasdruck 71
6. EINFLUSSPARAMETER AUF DIE HOHLRAUMAUSBILDUNG .75
6.1. Abhängigkeit von den Betriebspunktparametern 82
6.1.1. Gasdruck 82
6.1.2. Vorfüllgrad 88
6.1.3. Schmelzetemperatur 88
6.1.4. Werkzeugwandtemperatur 89
6.1.5. Verzögerungszeit 89
6.2. Abhängigkeit von den Materialeigenschaften 94
6.2.1. Rheologische Eigenschaften 94
6.2.2. Thermodynamische Eigenschaften 95
6.2.3. Densitometrische Eigenschaften 96
6.3. Abhängigkeit von Werkzeuggeometrie und Begasungsart .....96
6.4. Besondere Phänomene bei der Formteilausbildung 101
6.4.1. Einfallstellen im Gaskanalbereich 101
6.4.2. Aufschäumen des Kunststoffes 102
6.4.3. Materialanhäufungen in Kurvenbereichen 103
6.4.4. Ausbildung einer Schwindungslanze 104
6.4.5. Aufwertung der Gasblase am Kavitätsende 105
7. VERGLEICH -EXPERIMENT UND MATHEMATISCHES
MODELL 107
8. ANWENDUNG DER FE-SIMULATION ZUR
FORMTEILAUSLEGUNG 110
8.1. Stand der Technik 110
8.2. Grundlagen der GID-Prozeßsimulation 111
8.3. Anwendungsbeispiele -Vergleich von Experiment
und Simulation 117
8.3.1. Kopiererformteil 117
8.3.2. Waschmitteleinspfilkasten 126
8.3.3. Herdgriff 133
9. ZUSAMMENFASSUNG 143
10. LITERATURVERZEICHNIS 146
11. ANHANG 160
11.1. Daten der verwendeten Spritzgießmaschine 160
11.2. Daten der verwendete Gasinnendruckanlage 161
11.3. Daten der verwendeten Werkzeuge . 161
11.4. Ermittlung der volumetrischen Füllzeit 164
11.5. Daten des verwendeten Bildanalyse-Systems 165
11.6. Daten der verwendeten Materialien 166
11.7. Verwendetes Spritzgießsimulationspaket C-MOLD 168
11.8. Erhaltungsgleichungen 169
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