Technologie des Spritzgießens (eBook)

Seit April 2011 ist Prof. Christian Hopmann Leiter des Instituts für Kunststoffverarbeitung (IKV) in Industrie und Handwerk an der RWTH Aachen. Prof. Walter Michaeli verabschiedete sich 2011 nach 23 überaus erfolgreichen Jahren als Institutsleiter am IKV und nach Erreichen der Altersgrenze in den Ruhestand. Dr. Helmut Greif war Geschäftsführer der Aachener Gesellschaft für Innovation und Technologietransfer, AGIT mbH. Mitte 2016 verabschiedete er sich in den Ruhestand.Seit April 2005 ist Prof. Frank Ehrig Leiter des IWK Instituts für Werkstofftechnik und Kunststoffverarbeitung an der HSR Hochschule für Technik Rapperswil, Rapperswil, Schweiz.

Vorwort zur 4.?Auflage 10
Die Autoren 12
Arbeiten mit dem Lernbuch „Technologie des Spritzgießens“ 14
Abkürzungen und Kurzzeichen 16
Spritzgießen – ein ideales Fertigungsverfahren 18
Spritzgießen – ein industrielles Fertigungsverfahren 18
Spritzgießen – ein diskontinuierlicher Einstufenprozess 19
Spritzgießen – Spritzgießmaschine und Spritzgießwerkzeug 20
1 Grundlagen der Kunststoffe 22
1.1 Einteilung und Bezeichnung der Kunststoffe 22
1.2 Formänderungsverhalten von Kunststoffen 25
1.3 Formmasse und Formgebungsverfahren 27
1.4 Kunststoffschmelze 29
1.4.1 Viskosität 29
1.4.2 Schubspannung und Schergeschwindigkeit 29
1.4.3 Viskosität und Temperatur 30
1.5 Erfolgskontrolle zur Lektion 1 34
2 Spritzgießmaschine 36
2.1 Einteilung von Spritzgießmaschinen 36
2.2 Baugruppen von Spritzgießmaschinen 40
2.3 Erfolgskontrolle zur Lektion 2 42
3 Plastifizier- und Spritzeinheit 44
3.1 Aufgaben der Plastifizier- und Spritzeinheit 44
3.1.1 Aufschmelzen 45
3.1.2 Homogenisieren 46
3.1.3 Aufbau der Plastifizier- und Spritzeinheit 47
3.2 Plastifizieren 48
3.3 Einspritzen 50
3.4 Erfolgskontrolle zur Lektion 3 52
4 Werkzeug 54
4.1 Aufgaben und Funktionsbereiche 55
4.2 Anguss- und Verteilersystem 55
4.2.1 Grundlagen 55
4.2.2 Art des Angusses 56
4.3 Formnest 59
4.4 Temperierung 61
4.5 Auswerfersystem 63
4.6 Erfolgskontrolle zur Lektion 4 66
5 Schließeinheit 68
5.1 Funktion und Aufbau 68
5.2 Mechanische Schließeinheiten 70
5.3 Hydraulische Schließeinheiten 72
5.4 Sonderausführungen von Schließeinheiten 73
5.4.1 Holmlose Schließeinheit 74
5.4.2 2-Platten-Schließeinheit 74
5.5 Erfolgskontrolle zur Lektion 5 75
6 Antriebssystem und Steuerung 76
6.1 Antriebssystem 76
6.1.1 Hydraulischer Antrieb 77
6.1.2 Elektrischer Antrieb 79
6.2 Steuerung 80
6.3 Erfolgskontrolle zur Lektion 6 81
7 Spritzgießprozess 82
7.1 Phasen eines Spritzgießzyklus 83
7.2 Start 85
7.2.1 Werkzeug und Schließeinheit 85
7.2.2 Plastifiziereinheit 85
7.2.3 Steuerung 85
7.2.4 Hydraulik und Elektrik 86
7.3 Einspritzphase 86
7.3.1 Werkzeug und Schließeinheit 86
7.3.2 Plastifiziereinheit 87
7.3.3 Steuerung 87
7.3.4 Hydraulik 87
7.4 Nachdruckphase 89
7.4.1 Werkzeug und Schließeinheit 91
7.4.2 Plastifiziereinheit 91
7.4.3 Steuerung 91
7.4.4 Hydraulik 91
7.5 Kühlphase 92
7.5.1 Kühlzeitgleichung 93
7.5.2 Werkzeug und Schließeinheit 93
7.5.3 Plastifiziereinheit 93
7.5.4 Steuerung und Hydraulik 94
7.6 Dosierphase 94
7.6.1 Werkzeug und Schließeinheit 95
7.6.2 Plastifiziereinheit 95
7.7 Entformen 95
7.7.1 Werkzeug und Schließeinheit 96
7.7.2 Plastifiziereinheit 97
7.7.3 Hydraulik und Steuerung 97
7.8 Erfolgskontrolle zur Lektion 7 98
8 Werkzeugkonstruktion 100
8.1 Spritzgießwerkzeug – Aufgaben und Anforderungen 101
8.2 Aufgaben des Konstrukteurs 102
8.3 Werkzeugauslegung 103
8.3.1 Übersicht 103
8.3.2 Rheologische Werkzeugauslegung 103
8.3.3 Thermische Werkzeugauslegung 106
8.3.4 Mechanische Werkzeugauslegung 108
8.4 Erfolgskontrolle zur Lektion 8 111
9 Qualitätsmanagement und integrierte Managementsysteme beim Spritzgießen 112
9.1 Qualität 112
9.2 Qualitätsmanagement 114
9.3 Qualitätswesen und Qualitätssicherung 115
9.3.1 Qualitätswesen 115
9.3.2 Begriffe der Qualitätssicherung 116
9.4 Integrierte Managementsysteme 120
9.5 Erfolgskontrolle zur Lektion 9 121
10 Recycling im Spritzgießbetrieb 122
10.1 Wiederverwertung von Kunststoffen 122
10.2 Recycling von Produktionsabfällen 126
10.3 Recycling von Kunststoffabfällen aus Handel und Haushalten 127
10.4 Erfolgskontrolle zur Lektion 10 129
11 Sonderverfahren des Spritzgießens 130
11.1 Thermoplastschaumspritzgießen (TSG) 131
11.2 Mehrkomponenten-Spritzgießverfahren 132
11.3 Spritzprägen 136
11.4 Kaskadenspritzgießen 137
11.5 Hinterspritztechnik 138
11.6 Erfolgskontrolle zur Lektion 11 138
12 Das Spritzgießunternehmen und seine Berufsmöglichkeiten 140
12.1 Das Spritzgießunternehmen 140
12.1.1 Aufbau eines Spritzgießunternehmens 140
12.1.2 Ablauforganisation in einem Spritzgießbetrieb 142
12.1.3 Anforderungen an ein Spritzgießunternehmen 143
12.2 Berufe in der Kunststoffverarbeitenden Industrie (KVI) 144
12.2.1 Ausbildungsdauer und Ausbildungsinhalte 145
12.2.2 Weiterbildung und Aufstiegsmöglichkeiten 147
12.2.3 Berufslage und Zukunftsperspektive 147
12.3 Arbeitsschutz Spritzgießmaschinen 148
12.3.1 Arbeitsschutz, Arbeitssicherheit und normative Regelungen 148
12.3.2 Gefährdungen und wesentliche Gefahrenbereiche 149
12.3.3 Unfallverhütungsvorschrift für Spritzgießmaschinen 150
13 Glossar 152
14 Ausgewählte Literatur 164
15 Antworten zu den Erfolgskontrollen 166
Index 170

1. Grundlagen der Kunststoffe
2. Spritzgießmaschine
3. Plastifizier- und Spritzeinheit
4. Werkzeug
5. Schließeinheit
6. Antriebssystem und Steuerung
7. Spritzgießprozess
8. Werkzeugkonstruktion
9. Qualitätsmanagement und integrierte Managementsysteme beim Spritzgießen
10. Recycling im Spritzgießbetrieb
11. Sonderverfahren des Spritzgießens
+ Abkürzungsverzeichnis, Glossar, Literatur