Neue Prozessführung zur Herstellung endlosfaserverstärkter Leichtbaustrukturen im Spritzgießverfahren

Von:

Stefan Schierl

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Beschreibung

In dieser Arbeit wurden wesentliche Grundlagen für eine qualitätsorientierte und materialgerechte Gesamtprozessgestaltung mit besonderem Augenmerk auf der Großserienfertigung von endlosfaserverstärkten Leichtbauteilen erarbeitet und an mehreren praxisrelevanten Bauteilen erfolgreich validiert. Darüber hinaus wurden die Prozessdaten automatisiert ausgewertet und für eine Überwachung des Heizvorgangs genutzt. Als die wichtigsten Parameter für den Aufheizvorgang werden dabei die Heizrate und -zeit sowie die Temperaturen in den einzelnen Regelzonen identifiziert und zur Prozesssteuerung herangezogen. Durch die Verknüpfung der einzelnen Regelzonen mit dem neuen Kaskadenregler kann sichergestellt werden, dass alle Regelstellen innerhalb der Heizstation zur gleichen Zeit ihre jeweilige Solltemperatur erreichen. Somit kann eine durchgängige Prozesskontrolle des Aufheizvorgangs umgesetzt und zusammen mit der etablierten Prozessüberwachung für den Spritzgießprozess der kompletten Herstellungsprozesses von Leichtbauteilen überwacht werden. Diese Arbeit trägt folglich zur Umsetzung der Fertigung von endlosfaserverstärkten Thermoplastbauteilen in Großserie wesentlich bei, was unter besonderer Berücksichtigung der Bedingungen bei der Produktion in einer 3-Schicht Produktion erfolgreich validiert wurde.