Spritzgießen von Mikrobauteilen durch Schmelzevorkompression

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Gottfried W. Ehrenstein (†)
• Subject Area: Plastics Engineering
• Term: from 2006 to 2012
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 18776890

Das Ziel der Arbeit ist es, das Potential des Spritzgießens mit Schmelzevorkompression für die Herstellung von Mikrobauteilen zu untersuchten und ein Prozessmodell zu entwickeln, mit dem die Bewertung des Verfahrens im Vergleich zur konventionellen Spritzgießverarbeitung möglich wird. Im Rahmen des Vorhabens wird das Verfahren der Schmelzevorkompression für die Herstellung von Mikrobauteilen in Werkzeug- und Maschinentechnik umgesetzt. Dazu ist der Bau eines geeigneten Spritzgießwerkzeuges mit einer separaten Kavität zur Schmelzevorkompression vorgesehen, wobei als erstes wichtiges Arbeitsergebnis eine funktionstüchtige Prozessrealisierung anzusehen ist. Es folgen erste Untersuchungen zum Einfluss der Prozessführung auf die Prozesscharakteristik sowie auf Bauteilmerkmale. Im Vordergrund stehen die kleinsten realisierbaren Schussgewichte, die Abformgenauigkeit und das Kompressions- und Expansionsverhalten der Schmelze. Weitere Untersuchungen sind auf den Werkstoffeinfluss gerichtet. Neben einer möglichen erhöhten Werkstoffschädigung werden u. a. das rheologische Verhalten bei hoher Schergeschwindigkeit sowie die Neigung der Schmelze zum Wandgleiten betrachtet. Auf Grundlage der Ergebnisse wird ein Prozessmodell entwickelt. Ferner sollen Aussagen getroffen werden können, ob eine Steigerung der Reproduzierbarkeit von Eigenschaften bei der Herstellung von Mikroteilen im Vergleich zur konventionellen Spritzgießtechnik erzielt werden kann und ob eine systematische Prozessauslegung möglich ist, d.h. die vorausgesetzten physikalischen Gesetzmäßigkeiten hinreichend zutreffend sind.

• DFG Programme: Research Units
• Subproject of: FOR 702: Development of Machine, Tool and Process Technologies for New Methods to Manufacture Micro Parts via Liquid Phases
• Participating Person: Dr.-Ing. Ines Kühnert