Ermittlung von Werkstoff- sowie Fertigungskennzahlen für die Konstruktion und Dimensionierung von spritzgegossenen Kunststofferzeugnissen

Um Fehlentwicklungen beim Entwurf von Kunststoffartikeln und be sonders bei der Umstellung von Metall- auf Kunststoffbauteile, die im Spritzgie8verfahren hergestellt werden sol len, zu vermeiden, ist der Gebrauch von quantitativen Dimensionierungs- und Gestal tungskriterien notwendig. Diese Kriterien zwingen den Konstruk teur dazu, die Spritzgu8teile kunststoff- und verfahrensgerecht zu entwerfen, so daB Fehler weitgehend ausgeschaltet werden kennen. In diesem Forschungsvorhaben wurden Werkstoff- und Fertigungs kennzahlen ermittelt, die dazu beitragen sollen, bei Kenntnis der an die Formteile gestellten Anforderungen, einerseits den technisch und wirtschaftlich optimalen Werkstoff der in Frage kommenden Kunststofftypen fUr die gestellte Aufgabe zu finden, und zum anderen eine Beziehung zwischen Formteil- und Maschinen greBe-Variationsbreite herzustellen. Die Kennzahlen setzen sich aus physikalisch-technischen, verfah rensbedingten und geometriebezogenen Daten zusammen. Bild 1 zeigt Kennzahlen fUr verschiedene Lastfalle. Darin bedeuten: Da Volumenkennzahl La Leichtbaukennzahl C Kostenkennzahl a Za Fertigungskennzahl Eine Erweiterung dieser KenngreBen wird fUr verrippte und profi lierte Bauteile vorgestellt. Mit Hilfe der Volumen- und Leichtbaukennzahlen kann belastungs gerecht ein Vergleich der Werkstoffe vorgenommen werden, die zu einer kompakten bzw. leichten Bauweise fUhren. Mit den Kosten- und Fertigungskennzahlen konnen direkt die Werk stoffe ausgesondert werden, die sowohl hohe Rohstoff - als auch hohe Verarbeitungskosten v~rursachen. Um die Kunststoffe nach - 2 - A:nderun- 'f .~ .....

Klappentext

Um Fehlentwicklungen beim Entwurf von Kunststoffartikeln und be­ sonders bei der Umstellung von Metall- auf Kunststoffbauteile, die im Spritzgie8verfahren hergestellt werden sol len, zu vermeiden, ist der Gebrauch von quantitativen Dimensionierungs- und Gestal­ tungskriterien notwendig. Diese Kriterien zwingen den Konstruk­ teur dazu, die Spritzgu8teile kunststoff- und verfahrensgerecht zu entwerfen, so daB Fehler weitgehend ausgeschaltet werden kennen. In diesem Forschungsvorhaben wurden Werkstoff- und Fertigungs­ kennzahlen ermittelt, die dazu beitragen sollen, bei Kenntnis der an die Formteile gestellten Anforderungen, einerseits den technisch und wirtschaftlich optimalen Werkstoff der in Frage kommenden Kunststofftypen fUr die gestellte Aufgabe zu finden, und zum anderen eine Beziehung zwischen Formteil- und Maschinen­ greBe-Variationsbreite herzustellen. Die Kennzahlen setzen sich aus physikalisch-technischen, verfah­ rensbedingten und geometriebezogenen Daten zusammen. Bild 1 zeigt Kennzahlen fUr verschiedene Lastfalle. Darin bedeuten: Da Volumenkennzahl La Leichtbaukennzahl C Kostenkennzahl a Za Fertigungskennzahl Eine Erweiterung dieser KenngreBen wird fUr verrippte und profi­ lierte Bauteile vorgestellt. Mit Hilfe der Volumen- und Leichtbaukennzahlen kann belastungs­ gerecht ein Vergleich der Werkstoffe vorgenommen werden, die zu einer kompakten bzw. leichten Bauweise fUhren. Mit den Kosten- und Fertigungskennzahlen konnen direkt die Werk­ stoffe ausgesondert werden, die sowohl hohe Rohstoff - als auch hohe Verarbeitungskosten v~rursachen. Um die Kunststoffe nach - 2 - A:nderun- 'f .~ .....

Inhalt

1. Zusammenfassung.- 2. Einleitung.- 3. Kennzahlen zur Dimensionierung.- 3.1 Volumenkennzahl.- 3.2 Leichtbaukennzahl.- 3.3 Schlagzähigkeitskenngrößen.- 4. Kennzahlen zur technisch-wirtschaftlich optimalen Werkstoffauswahl.- 4.1 Kostenkennzahl.- 4.2 Fertigungskennzahl.- 4.3 Vorgehen bei verrippten und profilierten Bauteilen.- 4.4 Anwendungsbeispiel.- 5. Viskositätskenngrößen zur Bauteildimensionierung und Maschinenauswahl.- 6. Anhang, Tabellen: Kennzahlen für verschiedene Lastfälle.- 7. Verwendete Abkürzungen.- 8. Literatur.