Montagespritzgießen von mechatronischen Komponenten:
Gespeichert in:
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Format: | Abschlussarbeit Buch |
Sprache: | German |
Veröffentlicht: |
Erlangen
Lehrstuhl für Kunststofftechnik
2014
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Schriftenreihe: | Technisch-wissenschaftlicher Bericht / Lehrstuhl für Kunststofftechnik, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
68 |
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Beschreibung: | V, 165 Seiten Ill., graph. Darst. |
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INHALTSVERZEICHNIS III
INHALTSVERZEICHNIS
1 EINLEITUNG UND MOTIVATION 1
2 ZIELSETZUNG DER ARBEIT 2
3 GRUNDLAGEN 4
3.1 DEFINITION DES BEGRIFFS
DES MECHATRONISCHEN SYSTEMS 4
3.2 KOMPONENTEN MECHATRONISCHER SYSTEME 4
3.2.1 SENSOREN 4
3.2.2 AKTOREN 5
3.2.3 ELEKTRONISCHE KOMPONENTEN 5
3.3 ANFORDERUNGEN AN MECHATRONISCHE SYSTEME AUFGRUND VON
UMWELTBELASTUNGEN 11
3.4 VERFAHREN ZUM SCHUTZ VOR UMWELTEINFLUESSEN 14
3.4.1 GEHAEUSE UND BESCHICHTUNG 14
3.4.2 VERGUSS UND EINKAPSELUNG 15
3.4.3 MONTAGESPRITZGIESSEN 16
3.5 BELASTUNG VON EINLEGETEILEN IM MONTAGESPRITZGIESSPROZESS 19
3.5.1 MECHANISCHE BELASTUNG 24
3.5.2 THERMISCHER SYSTEMZUSTAND 27
3.5.3 THERMO-MECHANISCHES VERHALTEN 31
3.6 ZUSAMMENFASSENDE BEWERTUNG DES KENNTNISSTANDES 37
4 EINGESETZTE WERKSTOFFE 39
4.1 KUNSTSTOFFE 39
4.2 WERKSTOFFE VON LEITERBAHNEN, ELEKTRISCHEN
BAUELEMENTEN UND LOT 43
5 VERSUCHSEINRICHTUNG, -DURCHFUEHRUNG UND -AUSWERTUNG 45
5.1 SPRITZGIESSVERSUCHE ZUM UEBERSPRITZEN BESTUECKTER SCHALTUNGSTRAEGER 45
5.1.1 ZWEIKOMPONENTENPROBEKOERPER UND TESTSCHALTUNG 45
5.1.2 SPRITZGIESSMASCHINE UND WERKZEUGTECHNIK 48
5.1.3 MASCHINEN-/PROZESSPARAMETER 49
5.2 PROBEKOERPERHERSTELLUNG ZUR UNTERSUCHUNG DER THERMISCHEN DEHNUNG 51
5.2.1 PLATTENPROBEKOERPER (EIN- UND ZWEIKOMPONENTENPROZESS) 51
5.2.2 SPRITZGIESSMASCHINE UND MASCHINENPARAMETER 51
5.3 ABSCHERFESTIGKEIT DER GELOETETEN ELEKTRISCHEN WIDERSTAENDE 52
5.4 ELEKTRISCHE FUNKTIONSPRUEFUNG DER SCHALTUNGSTRAEGER 52
5.4.1 STATIONAERE PRUEFUNG BEI RAUMTEMPERATUR 52
5.4.2 INSTATIONAERE PRUEFUNG UNTER MECHANISCHEN UND THERMISCHEN LASTEN 53
5.5 OPTISCHE UNTERSUCHUNGEN AN DEN SCHALTUNGSTRAEGERN 54
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IV
INHALTSVERZEICHNIS
5.5.1 ROENTGEN UND COMPUTERTOMOGRAPHIE 54
5.5.2 MIKROSKOPIE 54
5.6 MESSUNG DER MECHANISCHEN BELASTUNG
IM PROZESS 55
5.6.1 MESSTECHNIK 55
5.6.2 MASCHINEN-/PROZESSPARAMETER 57
5.7 BESTIMMUNG DER THERMISCHEN BELASTUNG IM PROZESS 57
5.7.1 SIMULATIONEN DER TEMPERATURVERLAEUFE 58
5.7.2 MESSTECHNIK UND MASCHINEN-/PROZESSPARAMETER 61
5.8 MIKROSKOPISCHE ANALYSE DER FUELLSTOFFORIENTIERUNG 62
5.9 MESSMETHODEN ZUR THERMISCHEN DEHNUNG 63
5.9.1 THERMO-MECHANISCHE ANALYSE 63
5.9.2 TEMPERATUR-DEFORMATIONSANALYSE (BILDKORRELATION) 64
5.10 BERECHNUNG
DES THERMISCHEN AUSDEHNUNGSKOEFFIZIENTEN 65
5.10.1 ANALYTISCHE BERECHNUNG 65
5.10.2 BERECHNUNGEN MITTELS PROZESSSIMULATIONSSOFTWARE 67
6 VERSUCHSERGEBNISSE 68
6.1 ABSCHERFESTIGKEIT DER ELEKTRISCHEN WIDERSTAENDE 68
6.2 ELEKTRISCHE FUNKTION DER SCHALTUNGSTRAEGER 68
6.2.1 EINFLUESSE BEIM UEBERSPRITZEN 69
6.2.2 EINFLUSS EINER DRUCKBELASTUNG 71
6.2.3 EINFLUSS EINER TEMPERATURBELASTUNG 72
6.3 OPTISCHE ANALYSE AN SCHALTUNGSTRAEGERN 74
6.3.1 SCHADENSARTEN NACH DEM UEBERSPRITZEN 74
6.3.2 SCHADENSARTEN DURCH
DRUCKBELASTUNG 78
6.3.3 SCHADENSARTEN BEI TEMPERATURBELASTUNG 78
6.4 MESSUNG ZUR MECHANISCHEN BELASTUNG
IM SPRITZGIESSPROZESS 79
6.4.1 DRUCK IN DER KAVITAET
BEIM UEBERSPRITZEN VON SCHALTUNGSTRAEGEM 79
6.4.2 KRAFTEINWIRKUNG AUF EIN ELEMENT IN DER KAVITAET BEIM UMSPRITZEN.
80
6.4.3 EINFLUSS DER MASCHINENPARAMETER AUF DEN KRAFTVERLAUF 81
6.5 THERMISCHE BELASTUNGEN DER EINLEGETEILE IM SPRITZGIESSPROZESS 82
6.5.1 SIMULATIVE ANALYSE DER EINFLUSSFAKTOREN 83
6.5.2 BERECHNETE LOTSTELLENTEMPERATUR DES SCHALTUNGSTRAEGERS 87
6.5.3 TEMPERATURMESSUNGEN IM PROZESS 88
6.6 FUELLSTOFFORIENTIERUNG IN DEN PROBEKOERPERN ZUR UNTERSUCHUNG DES
THERMISCHEN AUSDEHNUNGSKOEFFIZIENTEN 91
6.6.1 EINFLUSS VON FORMTEILDICKE, FUELLSTOFFFORM UND -GEHALT 91
6.6.2 EINFLUSS DES VERBUNDSPRITZGIESSENS 94
6.6.3 EINFLUSS DER POSITION IM FORMTEIL 94
INHALTSVERZEICHNIS
V
6.7 THERMISCHE DEHNUNG VON FORMTEILEN AUS GEFUELLTEN KUNSTSTOFFEN 95
6.7.1 EINFLUSS DER FORMTEILDICKE, FUELLSTOFFFORM UND
-GEHALT 95
6.7.2 EINFLUSS DES VERBUNDSPRITZGIESSENS 99
6.7.3 EINFLUSS VON TEMPERATURPROFIL UND POSITION IM FORMTEIL 100
6.8 BERECHNETER THERMISCHER AUSDEHNUNGSKOEFFIZIENT GEFUELLTER
KUNSTSTOFFE. 103
6.8.1 ANALYTISCHE BERECHNUNGSERGEBNISSE FUER DIE UNIDIREKTIONALE,
ENDLOSFASERVERSTAERKTE SCHICHT 103
6.8.2 ANALYTISCHE BERECHNUNGSERGEBNISSE FUER DAS FORMTEIL 105
6.8.3 ERGEBNISSE AUS DER PROZESSSIMULATION 107
7 BEWERTUNG DER ERGEBNISSE 109
7.1 SCHADENSARTEN UND -URSACHEN BEIM
UEBERSPRITZEN VON BESTUECKTEN
SCHALTUNGSTRAEGERN 109
7.2 MECHANISCHE BELASTUNG VON BAUELEMENTEN
BEIM UEBERSPRITZEN 112
7.3 THERMISCHE BELASTUNG DER EINLEGETEILE BEIM UEBERSPRITZEN 114
7.3.1 EINFLUESSE DURCH DIE PROZESSFUEHRUNG 115
7.3.2 EINFLUESSE DURCH DIE GEOMETRISCHE GESTALTUNG 117
7.3.3 WERKSTOFFLICHE EINFLUESSE 118
7.3.4 EINFLUSS DURCH DEN WAERMEUEBERGANG 119
7.4 THERMISCHE DEHNUNG VON FORMTEILEN AUS
GEFUELLTEN KUNSTSTOFFEN 119
7.4.1 EINFLUSS DER FUELLSTOFFORIENTIERUNG 120
7.4.2 EINFLUSS DER FUELLSTOFFFORM 124
7.4.3 EINFLUSS DER TEMPERATUR 125
7.4.4 EINFLUSS DES FUELLSTOFFGEHALTS 126
8 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 128
9 LITERATURVERZEICHNIS 130
10 ABKUERZUNGSVERZEICHNIS 156
11 ANHANG 163 |
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