Forschungsschwerpunkt: Werkzeugkonzepte

Bei der Extrusion und dem Spritzgießen von thermoplastischen Kunststoffen kommt dem Werkzeug eine zentrale Rolle zu. Dieses spiegelt sich in den Forschungsaktivitäten des KTP auf dem Gebiet „Werkzeugkonzepte“ wieder. Gegenstand der Forschung ist die Beschreibung und Simulation der Vorgänge in den Werkzeugen, insbesondere bzgl. deren Auslegung und Berechnung. Zum Teil wird dies in speziellen Simulationsprogrammen (PaDiCAD, GEB) umgesetzt.

Spritzgießwerkzeugauslegung

FEM-Fuellbild.jpg
Bild: Dünnschnitt einer Schweißnaht

Die Spritzgießwerkzeugauslegung setzt sich aus unterschiedlichen Phasen zusammen:

  1. Festlegung des Werkzeugprinzips (Normal-, Abstreif-, Schieber- werkzeug etc.) und wirtschaftlicher Faktoren
  2. Rheologische Werkzeugauslegung (Füllbildmethode oder eine FEM-Füllsimulation (siehe Bild))
  3. Thermische Auslegung mit dem Ergebnis der Energiebilanz des Werkzeugs sowie der Kühlzeitberechung
  4. Auslegung des Temperiersystems
  5. Mechanische Auslegung (Kinematik, Steifigkeit des Werkzeugs und auftretende Kräfte)

Schwerpunkte:

  • Gasinjektionstechnik
  • Mehrkomponententechnik

Extrusionswerkzeugauslegung

Das KTP beschäftigt sich mit den Problemen bei der Extrusionswerkzeugauslegung und entwickelt praxisnahe Methoden, die bestimmten Anforderungen (z. B. geringe Materialschwellung, geringe Verweilzeit der Schmelze sowie gleichmäßige Geschwindigkeits- respektive Volumenstromverteilung des Schmelzestroms) gerecht werden. So hat das KTP beispielsweise Auslegungskonzepte für Wendelverteiler- und Breitschlitzwerkzeuge entwickelt, die kontinuierlich weiter optimiert werden. Zur praktischen Anwendung dieser Methoden in der Industrie existieren speziell entwickelte Software-Lösungen. Nähere Informationen hierzu finden Sie auf unserer Homepage. Es werden aber nicht nur Auslegungsmethoden für bekannte Werkzeugtypen untersucht, sondern auch neue Konzepte zur besseren Erfüllung der o.g. Anforderungen entwickelt (siehe Bild).
Breitschlitzduese.gif Bild: Dünnschnitt einer Schweißnaht
Rotationsverteiler.gif

Schwerpunkte:

  • Breitschlitz-, Profilwerkzeuge
  • Blaskopf für Blasformanlagen
  • Wendelverteilerwerkzeuge
  • Neue Werkzeugkonzepte