Vorwort der Bandherausgeber | 6 |
Inhaltsverzeichnis | 8 |
Die Herausgeber | 26 |
Autorenverzeichnis | 28 |
I |
32 |
1 |
34 |
1.1 Technologische und wirtschaftliche Aspekte |
38 |
1.1.1 Einführung in die Technologie des Gießens |
38 |
1.1.1.1 Die Bedeutung der Gießereitechnik | 38 |
1.1.1.2 Übersicht der Form- und Gießverfahren | 41 |
1.1.1.3 Der Gießereibetrieb im wirtschaftlichen Umfeld | 43 |
1.1.2 Wirtschaftliche Bedeutung der Gießereiindustrie | 44 |
1.2 Grundlagen des Gießens | 48 |
1.2.1 Erstarrung | 48 |
1.2.1.1 Entstehung des Gussgefüges | 48 |
1.2.1.2 Erstarrungsmorphologie | 49 |
1.2.2 Schmelzebehandlung | 52 |
1.2.2.1 Kornfeinung, Impfen | 52 |
1.2.2.2 Schmelzezusätze zur Gefügebeeinflussung |
54 |
1.2.2.2.1 Schmlzezusätze zur Gefügebeeinflussung von Aluminium-Legierungen |
54 |
1.2.2.2.2 Schmelzezusätze zur Gefügebeeinflussung von Gusseisen-Legierungen | 55 |
1.2.2.3 Schmelzereinigung | 56 |
1.2.3 Gießeigenschaften | 59 |
1.2.3.1 Formfüllungsvermögen | 59 |
1.2.3.2 Fließvermögen | 61 |
1.2.3.3 Speisungsvermögen | 62 |
1.2.3.4 Warmrissneigung | 65 |
1.2.3.5 Gasaufnahme, Oxidationsneigung | 67 |
1.2.4 Gieß-, Anschnitt- und Speisungstechnik | 67 |
1.2.4.1 Gieß- und Anschnitttechnik | 68 |
1.2.4.2 Speisungstechnik | 70 |
1.3 Gusswerkstoffe | 73 |
1.3.1 Eisenbasis-Gusswerkstoffe | 74 |
1.3.1.1 Eisen-Kohlenstoff-Diagramm | 75 |
1.3.1.1.1 Einflüsse von Kohlenstoff, Silicium und Phosphor auf die grundlegenden Erstarrungsvorgänge von Eisenbasis-Gusswerkstoffen |
76 |
1.3.1.1.2 Einflüsse von Legierungs- und Spurenelementen auf die eutektische Erstarrung | 79 |
1.3.1.1.3 Einflüsse von Legierungs- und Spurenelementen auf die eutektoide Umwandlung | 80 |
1.3.1.1.4 Einfluss der Abkühlgeschwindigkeit | 80 |
1.3.1.2 Stahlguss | 82 |
1.3.1.3 Gusseisen mit Lamellengraphit | 85 |
1.3.1.4 Gusseisen mit Kugelgraphit | 87 |
1.3.1.5 Sonderwerkstoffe auf der Basis von Gusseisen mit Kugelgraphit |
89 |
1.3.1.6 Gusseisen mit Vermiculargraphit | 89 |
1.3.1.7 Temperguss | 89 |
1.3.1.8 Verschleißbeständige weiße Gusseisenwerkstoffe |
90 |
1.3.2 Nichteisen-Gusswerkstoffe | 92 |
1.3.2.1 Aluminiumbasis-Gusswerkstoffe | 92 |
1.3.2.1.1 Legierungssysteme | 93 |
1.3.2.1.1.1 Das System AlSi | 94 |
1.3.2.1.1.2 Das System AlMg | 98 |
1.3.2.1.1.3 Das System AlCu | 99 |
1.3.2.1.1.4 Das System AlZn | 99 |
1.3.2.1.1.5 Das System AlLi | 100 |
1.3.2.1.1.6 Einfluss der bedeutsamsten Begleitelemente auf die Eigenschaften von Aluminiumgusslegierungen |
100 |
1.3.2.1.2 Einfluss des Gießverfahrens auf die Gefügebildung |
102 |
1.3.2.1.3 Bezeichnungssystematik der Aluminiumgusswerkstoffe |
103 |
1.3.2.1.4 Korrosionsverhalte von Aluminiumgusslegierungen |
103 |
1.3.2.2 Magnesiumbasis-Gusswerkstoffe | 106 |
1.3.2.3 Kupferbasis-Gusswerkstoffe | 111 |
1.3.2.3.1 Gießverfahren | 114 |
1.3.2.3.2 Besonderheiten | 114 |
1.3.2.3.3 Produktbeispiele | 116 |
1.3.2.4 Zinkbasis-Gusswerkstoffe | 117 |
1.3.2.5 Zinnbasis-Gusswerkstoffe | 119 |
1.3.2.6 Titanbasis-Gusswerkstoffe | 120 |
1.3.2.6.1 Einsatz von Titanwerkstoffen | 120 |
1.3.2.6.2 Historie von Titan undTitanlegierungen | 120 |
1.3.2.6.3 Metallurgie des Titans | 120 |
1.3.2.6.4 Titanschmelzen | 122 |
1.3.2.6.5 Titanfeinguss | 122 |
1.3.2.6.6 alpha-case | 123 |
1.3.2.6.7 Gussteilnachbehandlung | 123 |
1.3.2.6.8 Thermische Nachbehandlung von Titanwerkstoffen |
123 |
1.3.2.7 Nickelbasis-Gusswerkstoffe | 124 |
1.3.2.8 Kobaltbasis-Gusswerkstoffe | 126 |
1.3.2.9 Gusswerkstoffe |
127 |
1.3.2.9.1 Implantate | 127 |
1.3.2.9.2 Normenübersicht für Implantatwerkstoffe |
127 |
1.3.2.9.3 Kunstguss | 127 |
1.3.2.9.4 Schmuckguss | 128 |
1.3.3 Verbundguss und gegossene Verbundwerkstoffe |
129 |
1.3.3.1 Verbundguss | 129 |
1.3.3.2 Gegossene Verbundwerkstoffe | 130 |
1.3.4 Konstruieren mit Gusswerkstoffen |
133 |
1.3.4.1 Werkstoffbedingte Einflussgrössen, Wanddickenabhängigkeit und Warmrissempfindlichkeit |
134 |
1.3.4.2 Verfahrensbedingte Einflussgrößen, Hinterschneidung, Formschrägen, Bearbeitungszugaben, Toleranzen, Eigenspannungen |
137 |
1.3.4.3 Werkstoffkenndaten | 138 |
1.4 Technologie des Schmelzens und Gießens |
143 |
1.4.1 Kupolofen | 143 |
1.4.1.1 Stoff- und Energiebilanz | 144 |
1.4.1.1.1 Stoffbilanz | 144 |
1.4.1.1.2 Energiebilanz | 145 |
1.4.1.2 Auslegung und Betrieb eines Kupolofens |
146 |
1.4.1.2.1 Ofendaten | 146 |
1.4.1.2.2 Schmelzleistung | 147 |
1.4.1.2.3 Windmenge | 147 |
1.4.1.2.4 Durchgasung | 148 |
1.4.1.2.5 Vorwärmung | 148 |
1.4.1.2.6 Kohlenstoffaufnahme | 149 |
1.4.1.2.7 Windgeschwindigkeit in den Düsen | 149 |
1.4.1.3 Ofensysteme und Gesamtanlagen | 150 |
1.4.1.3.1 Kaltwindofen mit Langzeitfutter | 150 |
1.4.1.3.2 Warmwindofen mit Langzeitfutter | 151 |
1.4.1.3.3 Heißwindkupolofen mit Langzeitfutter |
151 |
1.4.1.3.4 Heißwindkupolofen ohne Futter | 152 |
1.4.1.3.5 Heißwindkupolofen im Hüttenwerk | 152 |
1.4.1.3.6 Erdgasofen mit Langzeitfutter | 153 |
1.4.1.3.7 Shuttle-Kupolofen | 154 |
1.4.1.3.8 Vergleich der Betriebsdaten | 154 |
1.4.1.4 Prozessleittechnik | 155 |
1.4.1.5 Umweltschutz | 157 |
1.4.1.5.1 Staubemissionen | 157 |
1.4.1.5.2 Schwefel- undStickoxidemissionen | 157 |
1.4.1.5.3 Dioxine und Furane | 157 |
1.4.1.5.4 CO2-Emissionen | 158 |
1.4.1.5.5 Beste verfügbare Techniken | 159 |
1.4.2 Lichtbogenofen | 159 |
1.4.2.1 Einleitung | 159 |
1.4.2.2 Aufbau | 160 |
1.4.3 Induktionsofen | 166 |
1.4.3.1 Arbeitsweise und Aufbau von Induktionsofenanlagen |
166 |
1.4.3.1.1 Arbeitsweise und Ofentypen | 166 |
1.4.3.1.2 Gesamtaufbau | 168 |
1.4.3.2 Energieversorgung | 168 |
1.4.3.3 Auslegung und Gestaltung der Schaltanlage |
171 |
1.4.3.4 Wirkungsgrad und Energieeffizienz | 173 |
1.4.3.5 Prozessleittechnik | 177 |
1.4.3.6 Feuerfeste Zustellung | 179 |
1.4.3.7 Sicherheitseinrichtungen | 180 |
1.4.3.8 Einsatzkriterien | 182 |
1.4.3.8.1 Auswahl des Ofentyps | 182 |
1.4.3.8.2 Baugrößen und Leistungsdaten | 183 |
1.4.4 Widerstandsöfen zum Schmelzen, Warmhalten und Gießen |
191 |
1.4.4.1 Physikalisches Wirkprinzip | 191 |
1.4.4.2 Aufbau von Widerstandsöfen | 191 |
1.4.4.3 Betrieb | 194 |
1.4.5 Herdschmelzofen und Schachtschmelzofen |
195 |
1.4.5.1 Verfahrensprinzip | 195 |
1.4.5.2 Metallurgie | 198 |
1.4.5.3 Ofenbetrieb | 199 |
1.4.6 Schmelzetransport | 202 |
1.4.7 Gießeinrichtungen und Dosiertechnik |
206 |
1.4.7.1 Manuelles Gießen mit Gießpfannen | 206 |
1.4.7.2 Automatisiertes Gießen mit Gießlöffeln |
207 |
1.4.7.3 Automatisiertes Gießen mitbeheizten Gießeinrichtungen | 208 |
1.5 Gussteilfertigung mit verlorenen Formen |
212 |
1.5.1 Modellbau | 214 |
1.5.1.1 Aufbau und Konstruktion von Modellen für das Gießen |
214 |
1.5.1.2 Modellbauwerkstoffe | 217 |
1.5.1.3 Modellherstellung | 221 |
1.5.2 Formstoffe | 224 |
1.5.2.1 Formgrundstoffe | 224 |
1.5.2.2 Formstoffbinder und -härter | 226 |
1.5.2.3 Formzusatz- und Hilfsstoffe | 227 |
1.5.3 Herstellung verlorener Formenund Kerne unter Verwendung von Dauermodellen |
228 |
1.5.3.1 Formverfahren mit mechanischer Verdichtung – Verdichtungsformverfahren |
230 |
1.5.3.2 Formverfahren mit chemischer Härtung |
241 |
1.5.3.3 Formverfahren mit physikalischer Verfestigung |
252 |
1.5.4 Herstellung verlorener Formen mit verlorenen Modellen |
255 |
1.5.4.1 Vollformgießen | 255 |
1.5.4.1.1 Varianten des Vollformgießens | 256 |
1.5.4.1.2 Das Lost Foam Verfahren | 256 |
1.5.4.1.3 Wirtschaftliche Bedeutung des Lost Foam-Verfahrens |
259 |
1.5.4.2 Feingussverfahren | 260 |
1.5.5 Rapid Prototyping mit Formstoffen |
268 |
1.5.6 Niederdruck-Sandgießen | 276 |
1.5.7 Formstoffregenerierung | 279 |
1.6 Gussteilfertigung mit Dauerformen |
283 |
1.6.1 Formenbau | 284 |
1.6.1.1 Aufbau und Konstruktion von Dauerformen |
284 |
1.6.1.2 Werkstoffe für Dauerformen und deren Wärmebehandlung |
299 |
1.6.1.3 Fertigung und Oberflächenbehandlung von Dauerformen |
303 |
1.6.1.4 Wartung von Dauerformen | 303 |
1.6.2 Kokillengießverfahren | 305 |
1.6.3 Niederdruck-Gießverfahren | 319 |
1.6.3.1 Grundlagen und Prozessablauf | 319 |
1.6.3.2 Niederdruck-Kokillenguss für Nichteisenmetalle |
321 |
1.6.4 Druckgießen | 328 |
1.6.4.1 Verfahrensprinzip | 329 |
1.6.4.1.1 Kalt- und Warmkammerverfahren | 329 |
1.6.4.1.2 Formfüllvorgang | 336 |
1.6.4.1.3 Gießsysteme für das Druckgießen | 343 |
1.6.4.1.4 Entlüftung der Druckgießformund Gießen mit Vakuum | 345 |
1.6.4.2 Aufbau der Druckgießmaschinen | 346 |
1.6.4.3 Anwendungsgebiete | 353 |
1.6.4.4 Vacuralgießen | 356 |
1.6.4.5 Thixogießen | 357 |
1.6.4.6 Squeeze Casting | 359 |
1.6.5 Schleudergießen | 360 |
1.6.5.1 Das Schleudergieß-Verfahren | 360 |
1.6.5.1.1 Prinzip und Verfahren | 360 |
1.6.5.1.2 Gießprozess | 361 |
1.6.5.1.3 Erstarrung | 362 |
1.6.5.1.4 Schleudergieß-Formen | 363 |
1.6.5.1.5 Formbeschichtung | 363 |
1.6.5.1.6 Eigenschaften des Schleudergieß-Verfahrens | 363 |
1.6.5.1.7 Anwendungen und Produkte | 364 |
1.6.5.2 Das Schleuderformgieß-Verfahren | 364 |
1.6.5.2.1 Prinzip und Verfahren | 364 |
1.6.5.2.2 Gießprozess | 364 |
1.6.5.2.3 Formen | 364 |
1.6.5.2.4 Eigenschaften des Schleuderformgießverfahrens |
364 |
1.6.5.2.5 Anwendungen und Produkte | 365 |
1.6.5.3 Zentrifugieren | 365 |
1.6.5.3.1 Prinzip und Verfahren | 365 |
1.6.5.3.2 Gießprozess | 365 |
1.6.5.3.3 Formen | 365 |
1.6.5.3.4 Eigenschaften, Anwendungen und Produkte |
365 |
1.6.6 Stranggießen | 366 |
1.6.6.1 Geschichte und Stand des Stranggießens |
367 |
1.6.6.2 Stranggießen von Stahl | 368 |
1.6.6.2.1 Stranggießen von Stahl mit oszillierender Kokille |
369 |
1.6.6.2.2 Sonderformen von Stahlstranggießanlagen |
370 |
1.6.6.3 Stranggießen von Gusseisen | 372 |
1.6.6.4 Stranggießen von Aluminium | 372 |
1.6.6.4.1 Horizontalguss | 372 |
1.6.6.4.2 Vertikalguss von Walzbarren | 373 |
1.6.6.4.3 Vertikalguss von Rundbarren | 376 |
1.6.6.4.4 Dünnbandgießen | 377 |
1.6.6.5 Strangguss von Kupfer | 377 |
1.7 Gussnachbearbeitung und Fertigstellung der Gussteile zum Versand |
379 |
1.7.1 Entformen, Entsanden, Entzundern |
379 |
1.7.2 Trennen von Anschnitt- und Speisersystem |
383 |
1.7.3 Entgraten der Gussteile | 386 |
1.7.4 Gussfehlerausbesserung | 387 |
1.7.5 Wärmebehandeln und Beschichten |
389 |
1.8 Qualitätssicherung und Simulation |
393 |
1.8.1 Simulation: Der Blick in dieZukunft | 394 |
1.8.2 Physikalische Grundlagen des Gießens |
394 |
1.8.2.1 Modelle und Physik: vereinfachte Abbilder der Realität |
394 |
1.8.2.2 Die Methoden | 397 |
1.8.3 Prozessbeschreibung | 398 |
1.8.3.1 Die Basis des Verfahrens – |
398 |
1.8.3.2 Simulation in der Arbeitsvorbereitung |
400 |
1.8.3.3 Spannungen und Verzug | 401 |
1.8.3.4 Die Vielfalt von Gusswerkstoffen | 404 |
1.8.4 Anforderungen des Prozesses | 406 |
1.8.4.1 Beispiel Dauerformverfahren | 406 |
1.8.4.2 Kein Gussteil ohne Form – |
407 |
1.8.4.3 Die Prozesskette | 408 |
1.8.5 Gießtechnische Optimierung | 409 |
1.8.6 Entwicklungs- und Optimierungswerkzeug Simulation |
411 |
1.8.6.1 Potenziale der Integration in die Prozess-Entwicklungskette |
411 |
1.8.6.2 Einsparpotenziale durch Simulation | 413 |
1.8.7 Voraussetzungen für erfolgreiche Nutzung |
413 |
1.8.7.1 Hardware | 413 |
1.8.7.2 Unverzichtbare Voraussetzungen: |
415 |
1.8.7.3 Simulation im gesamten Unternehmen |
415 |
1.9 Produktplanung und Kalkulation in der Gießerei |
419 |
1.9.1 Bedeutung der Arbeits- und Ressourcenplanung im ERP/PPS-System |
419 |
1.9.2 Gießereitypische Anforderungen an die Produktplanung |
420 |
1.9.3 Angebotskalkulation, Auftragsvorkalkulation |
423 |
1.9.4 Planungssystematik in einem gießereitypischen MES/PPSSystem |
428 |
1.9.5 Rückmeldungen und Nachkalkulation im integrierten System |
429 |
2 |
430 |
2.1 Bedeutung der Pulvermetallurgie und Einteilung der Werkstoffe |
432 |
2.2 Herstellung der |
436 |
2.3 Eigenschaften der Sinterpulver |
438 |
2.3.1 Physikalische Eigenschaften | 438 |
2.3.1.1 Spezifische Oberfläche | 439 |
2.3.1.2 Teilchengröße und Teilchengrößenverteilung |
439 |
2.3.1.3 Teilchenform | 439 |
2.3.1.4 Härte | 439 |
2.3.2 Technologische Eigenschaften | 440 |
2.4 Formgebung und Sinterung |
441 |
2.4.1 Möglichkeiten der Formgebung |
441 |
2.4.1.1 Schüttsinterung | 441 |
2.4.1.2 Axiale Presstechnik | 442 |
2.4.1.3 Warmpresstechnik | 445 |
2.4.1.4 Kaltisostatische Presstechnik | 446 |
2.4.1.5 Heißisostatisches Verdichten | 446 |
2.4.1.6 Pulvermetallurgisches Spritzgießen | 446 |
2.4.1.7 Pulverwalzen | 448 |
2.4.1.8 Schlickergießen | 448 |
2.4.2 Verfahren der Sinterung | 448 |
2.4.2.1 Phänomenologie der Sintertechnik | 448 |
2.4.2.2 Sinteratmosphären | 449 |
2.4.2.3 Anlagen für den Sinterprozess | 449 |
2.4.3 Verfahren unter Anwendung von Druck und Temperatur |
450 |
2.4.3.1 Pulverschmieden | 450 |
2.4.3.2 Heißisostatisches Pressen | 451 |
2.4.3.3 Strangpressen | 451 |
2.4.3.4 Sprühkompaktieren | 451 |
2.4.3.5 Hochgeschwindigkeitsverdichten | 451 |
2.4.4 Nachbearbeitung der Formkörper |
451 |
2.4.4.1 Kalibrieren | 451 |
2.4.4.2 Entgraten | 452 |
2.4.4.3 Spanende Bearbeitung | 452 |
2.4.4.4 Infiltration und Imprägnation | 453 |
2.4.4.5 Metallische Überzüge | 454 |
2.4.4.6 Beschichtungen aus der Gasphase | 454 |
2.4.4.7 Randschichtverfestigung | 454 |
2.4.4.8 Oberflächenumschmelzen | 455 |
2.4.4.9 Wärmebehandlung | 455 |
2.4.5 Fügen von Sintereisen undSinterstahl | 455 |
2.5 Eigenschaften von Sinterwerkstoffen |
456 |
2.5.1 Ausbildung der Werkstoffeigenschaften |
456 |
2.5.2 Ausbildung der Oberfläche | 457 |
2.5.3 Erzielbare Toleranzen | 458 |
2.5.4 Härte von porösen Werkstoffen |
459 |
2.5.5 Festigkeitseigenschaften | 460 |
2.6 Beispielhafte Anwendungen von Sinterwerkstoffen |
465 |
2.6.1 Sinterfilter | 465 |
2.6.2 Sintergleitlager | 466 |
2.6.3 Axial gepresste Formteile | 467 |
2.6.3.1 Niedriglegierte Werkstoffe | 467 |
2.6.3.2 Weichmagnetische Werkstoffe | 471 |
2.6.3.3 Soft Magnetics Composites (SMC) | 471 |
2.6.4 Friktionswerkstoffe | 472 |
2.6.5 MIM-Bauteile | 473 |
2.6.5.1 Niedriglegierte FeNiCr-Stähle | 473 |
2.6.5.2 Säure- und laugenbeständiger Stahl | 474 |
2.6.5.3 Hitzebeständiger Stahl | 475 |
2.6.5.4 Verschleißbeständiger Stahl | 475 |
2.6.5.5 Weichmagnetischer FeSi-Werkstoff | 476 |
2.6.5.6 Hochwarmfeste Ni-Basislegierung | 476 |
2.6.5.7 Hartmetalle | 476 |
2.6.5.8 Zweikomponentenbauteile | 477 |
2.7 Zusammenfassung und Ausblick |
477 |
II |
480 |
1 Einführung in die Urformtechnik von Kunststoffen |
482 |
1.1 Einleitung | 484 |
1.2 Aufbau der Kunststoffe | 484 |
1.2.1 Makromolekularer Aufbau der Kunststoffe |
485 |
1.2.2 Herstellung von Polymeren | 485 |
1.2.2.1 Polymerisation | 485 |
1.2.2.2 Polyaddition | 487 |
1.2.2.3 Polykondensation | 487 |
1.2.3 Bindungskräfte in Polymeren | 488 |
1.3 Einteilung der Kunststoffe | 489 |
1.3.1 Thermoplaste | 490 |
1.3.1.1 Grundsätzliche Eigenschaften thermoplastischer Kunststoffe |
490 |
1.3.1.2 Unterteilung nach Morphologie bzw. Ordnungszustand |
493 |
1.3.1.2.1 Amorphe Thermoplaste | 493 |
1.3.1.2.2 Teilkristalline Thermoplaste | 494 |
1.3.1.3 Unterteilung nach Leistungs- bzw. Preisklassen |
496 |
1.3.1.3.1 Standard-Thermoplaste | 498 |
1.3.1.3.2 Technische Thermoplaste | 498 |
1.3.1.3.3 Hochleistungskunststoffe |
498 |
1.3.2 Elastomere und Duroplaste | 499 |
1.3.2.1 Elastomere | 499 |
1.3.2.1.1 Begriffe | 499 |
1.3.2.1.2 Eigenschaften der Elastomere | 499 |
1.3.2.1.3 Einteilung der Kautschuke | 500 |
1.3.2.1.4 Aufbau von Elastomermischungen | 501 |
1.3.2.2 Duroplaste | 502 |
1.3.3 Copolymere und Polymergemische |
503 |
1.3.3.1 Strukturen von Copolymeren | 503 |
1.3.3.2 Kinetik der Copolymerisation | 504 |
1.3.3.3 Beispiele für Copolymere | 504 |
1.3.3.3.1 PE/PP-Copolymere |
505 |
1.3.3.3.2 Styrolcopolymere | 505 |
1.3.3.3.3 Flüssigkristalline Kunststoffe | 505 |
1.3.3.3.4 Thermoplastische Elastomere | 506 |
1.3.3.4 Arten von Polymergemischen | 506 |
1.3.3.5 Beispiele für Polymergemische | 507 |
1.3.4 Additive und Zuschlagstoffe | 507 |
1.3.4.1 Zuschlagstoffe | 507 |
1.3.4.1.1 Gleitmittel | 507 |
1.3.4.1.2 Stabilisatoren | 508 |
1.3.4.1.3 Antistatika | 508 |
1.3.4.1.4 Flammschutzmittel | 508 |
1.3.4.1.5 Farbmittel | 508 |
1.3.4.1.6 Weichmacher | 508 |
1.3.4.1.7 Haftvermittler | 509 |
1.3.4.1.8 Treibmittel | 509 |
1.3.4.1.9 Duftstoffe | 509 |
1.3.4.1.10 Nukleierungsmittel | 509 |
1.3.4.2 Füll- und Verstärkungsstoffe | 511 |
1.3.4.2.1 Kugelförmige Füllstoffe | 511 |
1.3.4.2.2 Plättchenförmige Füllstoffe | 511 |
1.3.4.2.3 Faserartige Füllstoffe | 511 |
1.4 Verarbeitungsrelevante Werkstoffeigenschaften |
511 |
1.4.1 Fließeigenschaften vonKunststoffschmelzen | 511 |
1.4.1.1 Fließverhalten | 512 |
1.4.1.2 Viskoelastische Eigenschaften | 514 |
1.4.1.3 Orientierungen | 515 |
1.4.1.4 Messung rheologischerEigenschaften | 515 |
1.4.1.4.1 MFR-Messgerät | 516 |
1.4.1.4.2 Hochdruckkapillarrheometer | 516 |
1.4.1.4.3 Rotationsrheometer | 518 |
1.4.2 Abkühlung aus der Schmelzeund Entstehung von innerenStrukturen | 519 |
1.4.2.1 Struktur und innere Eigenschaften | 519 |
1.4.2.2 Das Verformungsverhalten festerKunststoffe | 521 |
2 |
524 |
2.1 Kunststoff-Aufbereitung | 526 |
2.1.1 Compoundieren | 527 |
2.1.2 Rezepturbestandteile | 527 |
2.2 Mischen und Dosieren | 528 |
2.2.1 Feststoffmischer | 529 |
2.2.1.1 Schwerkraftmischer | 529 |
2.2.1.2 Schubmischer | 529 |
2.2.1.3 Fluidmischer |
529 |
2.2.2 Dosieraggregate | 529 |
2.2.2.1 Volumetrische Dosieraggregate | 529 |
2.2.2.2 Gravimetrische Dosieraggregate | 531 |
2.3 Extruder | 533 |
2.3.1 Allgemeiner Aufbau | 533 |
2.3.2 Antriebsmotoren | 534 |
2.3.2.1 Auswahlkriterien, IP-Schutzklassen | 534 |
2.3.2.2 Gleichstromantriebe | 535 |
2.3.2.3 Drehstromantriebe | 536 |
2.3.3 Sicherheitskupplung | 537 |
2.3.4 Getriebe | 538 |
2.3.4.1 Verzahnungen | 538 |
2.3.4.2 Lagerung | 538 |
2.3.4.3 Ölschmieranlage | 539 |
2.3.4.4 Schmierstoffe | 539 |
2.3.4.5 Getriebebauart | 539 |
2.3.4.5.1 Getriebe mit einer Abtriebswelle | 540 |
2.3.4.5.2 Getriebe mit zwei oder mehreren Abtriebswellen |
540 |
2.3.5 Schneckenwellenkupplung | 542 |
2.3.6 Verfahrensteil des Extruders | 542 |
2.3.6.1 Schneckenzylinder und Schneckenwellen |
543 |
2.3.6.1.1 Temperierung | 543 |
2.3.6.1.2 Verschleißverhalten, Werkstoffe | 543 |
2.3.7 Verfahrenszonen | 545 |
2.3.7.1 Einzugs- und Feststoff-Förderzone | 546 |
2.3.7.2 Aufschmelzzone | 547 |
2.3.7.3 Misch- und Homogenisierzone | 547 |
2.3.7.3.1 Dispersives Mischen | 547 |
2.3.7.3.2 Distributives Mischen | 548 |
2.3.7.4 Entgasungszone | 550 |
2.3.7.4.1 Entgasungsmechanismus | 550 |
2.3.7.4.2 Entgasungsdome | 550 |
2.3.7.4.3 Vakuumanlagen | 550 |
2.3.7.4.4 Standard-Entgasung | 551 |
2.3.7.4.5 Flash-Entgasung | 551 |
2.3.7.4.6 Rest-Entgasung | 551 |
2.3.7.4.7 Entgasen mit Schleppmitteln | 552 |
2.3.7.5 Austragszone | 553 |
2.4 Austragsteile | 554 |
2.4.1 Zahnradpumpen | 554 |
2.4.2 Schmelzefilter | 556 |
2.4.3 Granuliervorrichtungen | 558 |
2.4.3.1 Kaltabschlagverfahren | 558 |
2.4.3.1.1 Stranggranulierung | 558 |
2.4.3.1.2 Unterwasserstranggranulierung | 559 |
2.4.3.2 Heißabschlagverfahren | 559 |
2.4.3.2.1 Messerwalzengranulierung | 559 |
2.4.3.2.2 Exzentrische Granulierung | 560 |
2.4.3.2.3 Zentrische Granulierung | 560 |
2.5 Granulatnachbehandlung | 563 |
2.6 Extruderbauarten | 564 |
2.6.1 Einschneckenextruder | 565 |
2.6.1.1 Standardbauform | 565 |
2.6.1.2 Ko-Kneter | 567 |
2.6.2 Dicht kämmende Doppelschneckenextruder |
568 |
2.6.2.1 Gegenläufige Doppelschneckenextruder |
568 |
2.6.2.2 Gleichläufige Doppelschneckenextruder |
569 |
2.6.3 Gegenläufige, tangierende Doppelschneckenmischer |
571 |
2.6.4 Mehrschneckenextruder | 573 |
2.6.4.1 Planetwalzenextruder | 573 |
2.6.4.2 Ringextruder | 574 |
2.6.5 Vergleich der Extrudersysteme | 575 |
2.6.6 Extruderauslegung | 575 |
2.7 Verfahrensbeispiele | 576 |
2.7.1 Polyolefine | 576 |
2.7.2 Technische Kunststoffe | 577 |
2.7.3 Pulverlacke und Toner | 577 |
2.7.4 Temperatur- und scherempfindliche Produkte |
579 |
2.7.5 Reaktives Aufbereiten | 579 |
2.7.6 Chemische Produkte | 580 |
2.7.7 Lebensmitteltechnik | 580 |
3 |
584 |
3.1 Einschneckenextruder | 586 |
3.1.1 Allgemeines | 586 |
3.1.2 Spezifikation derRandbedingungen undAnforderungen des Extruders | 589 |
3.1.3 Prozesse im Plastifizierextruder |
591 |
3.1.3.1 Feststoffförderung | 591 |
3.1.3.2 Aufschmelzen | 593 |
3.1.3.3 Schmelzeförderung | 594 |
3.1.3.4 Mischen/Homogenisieren | 595 |
3.1.3.5 Zusammenfassende Betrachtung | 597 |
3.1.4 Bauarten von Extrudern und ihre Betriebskennlinien |
598 |
3.1.4.1 Glattrohrextruder | 598 |
3.1.4.2 Nutbuchsenextruder | 598 |
3.1.4.3 Entgasungsextruder | 599 |
3.1.4.4 Schmelzeextruder | 600 |
3.1.4.5 Schnelllaufende Extruder | 601 |
3.1.4.6 Baureihen | 601 |
3.1.5 Extrusionsmaschinenbau | 604 |
3.1.5.1 Zylinderbaugruppe | 604 |
3.1.5.2 Schnecke | 604 |
3.1.5.3 Antriebsstrang | 604 |
3.1.5.4 Gestell | 605 |
3.1.5.5 Sensorik, Steuerung und Regelung | 605 |
3.1.6 Extrusionssysteme | 606 |
3.1.6.1 Zusammenschaltung mit Filtern und Pumpen |
606 |
3.1.6.2 Coextruder in Mehrkomponentenanlagen |
606 |
3.2 Schmelzefiltration | 607 |
3.2.1 Filtrationsgrundlagen | 607 |
3.2.2 Aufbau des Filtermediums | 607 |
3.2.3 Filtrationssysteme | 609 |
3.2.4 Entwicklung der Bolzensiebwechsler |
609 |
3.2.5 Weitere kontinuierliche Schmelzefilter am Markt |
612 |
3.2.6 Zahnradpumpe | 613 |
3.3 Verfahrenstechnische Auslegung von Extrusionswerkzeugen |
616 |
3.3.1 Rheologische Auslegung, Simulation, Grundlagen von Mehrschichtströmungen |
616 |
3.3.2 Werkzeuge mit kreisförmigem Austrittsquerschnitt |
622 |
3.3.3 Werkzeuge mit ebenem Schlitzquerschnitt |
623 |
3.3.3.1 Bauformen von Breitschlitzwerkzeugen |
623 |
3.3.3.2 Herstellung von Mehrschichtverbunden mit Hilfe von Coextrusionswerkzeugen |
625 |
3.3.3.2.1 Mehrkanalwerkzeuge | 625 |
3.3.3.2.2 Adapterwerkzeuge | 625 |
3.3.4 Werkzeuge mit kreisringspaltförmigem Austrittsquerschnitt |
626 |
3.3.4.1 Stegdornhalter | 626 |
3.3.4.2 Pinolenkopf | 626 |
3.3.4.3 Wendelverteiler | 627 |
3.3.4.4 Siebkorbwerkzeug | 627 |
3.3.5 Werkzeuge mit beliebigen Austrittsquerschnitten |
628 |
3.3.6 Temperierung | 630 |
3.3.6.1 Bauformen und Verwendung | 630 |
3.3.6.1.1 Elektrisch beheizte Werkzeuge | 630 |
3.3.6.1.2 Flüssigtemperierte Werkzeuge | 631 |
3.3.7 Mechanische Auslegung | 631 |
3.3.7.1 Mechanische Auslegung eines Breitschlitzverteilers |
632 |
3.3.7.2 Mechanische Auslegung eines Radialwendelverteilers |
632 |
3.4 Verfahrens- und Anlagentechnik zur Herstellung von Extrusionsprodukten |
633 |
3.4.1 Rohrextrusion | 633 |
3.4.1.1 Einleitung | 633 |
3.4.1.2 Eingesetzte Kunststoffe | 633 |
3.4.1.2.1 Polyvinylchlorid (PVC) | 633 |
3.4.1.2.2 Polyolefine | 634 |
3.4.1.2.3 Weitere Rohrwerkstoffe | 634 |
3.4.1.3 Rohrtypen | 635 |
3.4.1.3.1 Einschichtige Rohre | 635 |
3.4.1.3.2 Mehrschichtige Rohre | 635 |
3.4.1.3.3 Faserverstärkte Rohre | 636 |
3.4.1.3.4 Großrohre | 636 |
3.4.1.3.5 Ummantelte Stahlrohre | 636 |
3.4.1.3.6 Bewässerungsrohre | 636 |
3.4.1.4 Herstellverfahren für Rohre | 636 |
3.4.1.4.1 Materialbeschickung | 637 |
3.4.1.4.2 Extruder | 638 |
3.4.1.4.3 Rohrwerkzeuge | 638 |
3.4.1.4.4 Nachfolgeeinheiten | 639 |
3.4.1.5 Ausblick | 641 |
3.4.2 Profilextrusion | 641 |
3.4.2.1 Profile | 641 |
3.4.2.2 Extrusionsprozess und Extrusionsverfahren |
642 |
3.4.2.3 Extrusionswerkzeuge | 643 |
3.4.2.3.1 Extrusionsdüse | 643 |
3.4.2.3.2 Bauarten | 643 |
3.4.2.3.3 Konstruktive Auslegung und Simulation |
644 |
3.4.2.4 Kalibrierwerkzeug | 645 |
3.4.2.4.1 Bauarten | 645 |
3.4.2.4.2 Konstruktive Auslegung und Simulation |
646 |
3.4.2.5 Post-Coextrusion | 647 |
3.4.2.6 Composite-Extrusion | 648 |
3.4.2.7 Extrusionsanlagen | 649 |
3.4.2.7.1 Vakuumkalibriertisch | 649 |
3.4.2.7.2 Profilraupenabzug | 649 |
3.4.2.7.3 Profilcutter | 650 |
3.4.2.7.4 Zusatzeinrichtungen | 650 |
3.4.3 Folienextrusion | 651 |
3.4.3.1 Gießfolienextrusion | 651 |
3.4.3.1.1 Grundlagen der Gießfolienextrusion |
651 |
3.4.3.1.2 Anlagen- und Verfahrenstechnik zur Herstellung von Gießfolien |
651 |
3.4.3.1.3 Anlagensteuerung und Automation | 654 |
3.4.3.1.4 Eigenschaften, Anwendungen und Einsatzgebiete von Gießfolien |
654 |
3.4.3.2 Glättwerkverfahren zur Herstellung von Flachfolien und Platten |
657 |
3.4.3.2.1 Aufbau einer Folien- oder Platten-Extrusionsanlage mit Glättwerk | 657 |
3.4.3.2.2 Bauformen von Glättwerken | 658 |
3.4.3.2.3 Aufgaben des Glättwerks | 658 |
3.4.3.2.4 Besonderheiten einer Flachfolienanlage |
659 |
3.4.3.2.5 Besonderheiten einer Plattenanlage |
660 |
3.4.3.3 Herstellung kalandrierter Folien | 660 |
3.4.3.4 Blasfolienextrusion | 663 |
3.4.3.4.1 Einleitung | 663 |
3.4.3.4.2 Rohstoffe | 664 |
3.4.3.4.3 Anwendungen | 664 |
3.4.3.4.4 Extruder | 666 |
3.4.3.4.5 Blaskopf | 666 |
3.4.3.4.6 Schlauchbildungszone | 667 |
3.4.3.4.7 Abzug | 669 |
3.4.3.4.8 Automation | 669 |
3.4.3.4.9 Sonderbauformen | 669 |
3.4.3.5 Extrusion von Schaumfolien und -platten |
671 |
3.4.3.5.1 Eigenschaften von Schaumkunststoffen |
671 |
3.4.3.5.2 Verfahren zur Herstellung von extrudierten Schäumen |
671 |
3.4.3.5.3 Anlagentechnik zur Herstellung physikalisch getriebener Schäume |
672 |
3.4.3.5.4 Werkzeugkonzepte bei der Schaumextrusion |
674 |
3.4.3.6 Folienrecktechnologie | 677 |
3.4.3.6.1 Einleitung | 677 |
3.4.3.6.2 Biaxiale Folienreckanlagen | 679 |
3.4.3.6.3 Folientypen und Einsatzgebiete | 687 |
3.4.3.6.4 Trends für verstreckte Folien | 691 |
3.4.3.7 Wicklertechnologie | 693 |
3.4.3.7.1 Wickelverfahren | 693 |
3.4.3.7.2 Maschinentechnik | 694 |
3.4.3.7.3 Prozessführung und Wickeldefekte | 696 |
3.4.4 Extrusionsblasformen | 698 |
3.4.4.1 Anwendungsbereiche für blasgeformte Hohlkörper |
698 |
3.4.4.2 Prozessablauf beim Extrusionsblasformen |
699 |
3.4.4.3 Kunststoffe für das Extrusionsblasformen |
700 |
3.4.4.4 Maschinentechnik | 701 |
3.4.4.4.1 Grundsätzlicher Aufbau einer Blasformmaschine |
701 |
3.4.4.4.2 Schlauchköpfe | 701 |
3.4.4.4.3 Kontinuierliche/diskontinuierliche Extrusion |
703 |
3.4.4.4.4 Wanddickensteuerung | 704 |
3.4.4.4.5 Schließeinheiten | 705 |
3.4.4.4.6 Einzel-/Mehrfach-Kopf-Anlagen |
707 |
3.4.4.4.7 Ein-/Doppelstationen-Maschinen | 707 |
3.4.4.5 Spezielle Verfahrensvarianten | 708 |
3.4.4.5.1 Mehrschicht-(Multilayer)/Coextrusionsblasformen | 708 |
3.4.4.5.2 3-D-Blasformen | 709 |
3.4.4.5.3 Blasformen von faserverstärktenThermoplasten | 712 |
3.4.4.5.4 Blow Fill Seal-Verfahren | 713 |
3.4.5 Kautschukextrusion | 714 |
3.4.5.1 Einführung | 714 |
3.4.5.2 Bauarten | 715 |
3.4.5.2.1 Prinzipieller Aufbau | 715 |
3.4.5.2.2 Warmfütterextruder | 716 |
3.4.5.2.3 Kaltgummi-Stiftextruder | 717 |
3.4.5.2.4 Kaltgummi-Entgasungsextruder | 719 |
3.4.5.2.5 Zahnradpumpe | 720 |
3.4.5.2.6 Sonderbauarten | 720 |
3.4.5.3 Extrusionsköpfe und -werkzeuge | 720 |
3.4.5.4 Betriebsverhalten bei der Kautschukextrusion |
722 |
3.4.5.4.1 Leistungsgrenzen | 722 |
3.4.5.4.2 Einflussgrößen | 723 |
3.4.5.5 Extrusionslinien | 724 |
3.4.5.5.1 Extrusionslinien zur diskontinuierlichen Produktherstellung |
725 |
3.4.5.5.2 Extrusionslinien zur kontinuierlichen Produktherstellung |
725 |
3.4.5.5.3 Peripherieeinrichtungen | 727 |
3.5 Grundlagen der Mess- und Regelungstechnik für Extrusionsanlagen |
728 |
3.5.1 Grundlagen und Herausforderungen |
728 |
3.5.2 Mess- und Automatisierungselemente entlang der Prozesskette |
728 |
3.5.2.1 Materialzufuhr und Dosierung | 728 |
3.5.2.1.1 Materialzufuhr | 728 |
3.5.2.1.2 Gravimetrische Dosierung | 729 |
3.5.2.1.3 Batchdosierung | 729 |
3.5.2.1.4 Volumetrische Dosierung | 729 |
3.5.2.2 Mess- und Regelungsgrößen am Extruder |
730 |
3.5.2.2.1 Extruderzylinder und Extruderschnecke |
730 |
3.5.2.2.2 Siebe | 730 |
3.5.2.2.3 Schmelzepumpe | 730 |
3.5.2.2.4 Flansche, Rohrverbindungen, Feedblock |
731 |
3.5.2.3 Mess- und Regelungsgrößen an der Düse |
731 |
3.5.2.3.1 Temperaturregelung und Druckmessung |
731 |
3.5.2.4 Kühlung, Kalibrierung, Produktentnahme |
731 |
3.5.3 Messen und Regeln der Qualitätseigenschaften |
731 |
3.5.3.1 Dickenmessung | 731 |
3.5.3.2 Dickenregelung in Extrusionsrichtung |
732 |
3.5.3.3 Dickenregelung quer zur Extrusionsrichtung |
732 |
3.5.3.3.1 Flachfolie | 732 |
3.5.3.3.2 Blasfolie | 733 |
3.5.3.3.3 Rohre, Kabelummantelung, Profilextrusion |
733 |
3.5.3.3.4 Blasformdüse | 733 |
3.5.3.4 Weitere Qualitätsmerkmale | 733 |
3.5.4 Aufbau eines Automatisierungssystems |
734 |
3.5.5 Entwicklungstendenzen | 734 |
4 |
736 |
4.1 Wirtschaftliche Bedeutung | 740 |
4.2 Der Spritzgießzyklus | 742 |
4.2.1 Verfahrensablauf | 742 |
4.2.2 Dosierphase | 743 |
4.2.3 Einspritzphase | 743 |
4.2.4 Nachdruckphase | 747 |
4.2.5 Kühlphase | 748 |
4.3 Produktentwicklung beim Spritzgießen |
748 |
4.3.1 Erstellen der Anforderungsliste |
749 |
4.3.2 Machbarkeitsstudie | 749 |
4.3.3 Erstellen des Projektplans | 750 |
4.3.4 Produktgestaltung/Aufgaben der Entwicklungsteams |
750 |
4.3.5 Werkstoffauswahl | 750 |
4.3.6 Konstruktion/Rapid Prototyping | 752 |
4.3.6.1 Mechanische Auslegung/Dimensionierung | 752 |
4.3.6.2 Rheologische Auslegung | 753 |
4.3.7 Werkzeugauslegung | 754 |
4.3.8 Erprobung | 754 |
4.4 Maschinentechnik | 755 |
4.4.1 Einführung | 755 |
4.4.2 Plastifizier- und Einspritzeinheit |
756 |
4.4.2.1 Trichter | 756 |
4.4.2.2 Schneckensysteme | 757 |
4.4.2.3 Rückstromsperre (RSP) | 763 |
4.4.2.4 Maschinendüse | 763 |
4.4.2.5 Zylinderbeheizung | 764 |
4.4.2.6 Schneckenantrieb | 766 |
4.4.2.6.1 Rotatorischer Schneckenantrieb | 766 |
4.4.2.6.2 Translatorischer Schneckenantrieb | 768 |
4.4.3 Antriebssysteme von Spritzgießmaschinen |
770 |
4.4.4 Schließeinheiten | 774 |
4.4.4.1 Schließeinheiten mit mechanischer Zuhaltung |
775 |
4.4.4.2 Schließeinheiten mit hydraulischerZuhaltung | 776 |
4.5 Spritzgießwerkzeugtechnik | 782 |
4.5.1 Aufgaben desSpritzgießwerkzeugs | 783 |
4.5.2 Funktionskomplexe von Spritzgießwerkzeugen |
783 |
4.5.2.1 Angusssystem | 783 |
4.5.2.2 Kavität zur Ausformung der Schmelze |
788 |
4.5.2.3 Temperiersystem | 788 |
4.5.2.4 Entformungssystem | 792 |
4.5.2.5 Nebenfunktionen: Führung und Zentrierung, Maschinen- und Kraftaufnahme, Bewegungsübertragung |
794 |
4.5.3 Einteilung und Klassifikation von Spritzgießwerkzeugen |
797 |
4.5.3.1 Unterscheidung nach Anzahl der Trennebenen |
797 |
4.5.3.2 Unterscheidung nach Art der Entformung |
798 |
4.5.3.3 Unterscheidung nach Art der Angusstemperierung |
798 |
4.5.3.4 Unterscheidung nach Art der Kraftaufnahme |
799 |
4.5.4 Integrierte Bauteil- und Werkzeugkalkulation |
799 |
4.5.4.1 Einflussfaktoren, Stellgrößen für die Bauteilkosten |
800 |
4.5.4.2 Einflussfaktoren, Stellgrößen für die Werkzeugkosten |
801 |
4.5.4.3 Kalkulationsverfahren für die Ermittlung von Werkzeugkosten |
801 |
4.5.4.3.1 Empirische Verfahren | 802 |
4.5.4.3.2 Das Prinzip der Kostenfunktion | 802 |
4.5.4.3.3 Das Prinzip der Kostenähnlichkeit | 803 |
4.5.4.3.4 Ressourcenorientierte Prozesskosten-Rechnung |
803 |
4.5.4.3.5 Unterstützung der Werkzeugkalkulation durch spezialisierte Software |
803 |
4.5.5 Sonderwerkzeuge | 804 |
4.5.5.1 Mehrkavitätenwerkzeuge | 804 |
4.5.5.2 Familienwerkzeuge | 804 |
4.5.5.3 Etagenwerkzeuge | 804 |
4.5.5.4 Etagenwendetechnik | 807 |
4.5.5.5 Tandemwerkzeuge | 808 |
4.6 Prozessverlauf der Formteilbildung beim Spritzgießen |
810 |
4.6.1 Prozessphasen | 810 |
4.6.1.1 Einspritzphase | 810 |
4.6.1.2 Umschaltphase | 813 |
4.6.1.3 Nachdruckphase | 813 |
4.6.1.4 Abkühlphase | 815 |
4.6.2 Zusammenhang zwischen Verarbeitung und der Struktur-Eigenschaftsbeziehung |
817 |
4.6.2.1 Orientierungen | 818 |
4.6.2.2 Schwindung und Verzug | 821 |
4.6.2.3 Kristallisation | 825 |
4.6.2.4 Eigenspannungen | 828 |
4.6.2.5 Weitere Prozesseinflüsse auf die inneren Eigenschaften |
830 |
4.6.2.6 Fazit | 830 |
4.6.3 Prozessüberwachung beim Spritzgießen |
831 |
4.6.3.1 SPC | 831 |
4.6.3.2 Prozessüberwachung mit Maschinenkennzahlen |
831 |
4.6.3.3 Prozessüberwachung mit Sensoren im Werkzeug |
831 |
4.6.3.4 Qualitätsüberwachung mit Prozessmodellen |
833 |
4.6.3.5 Prozesssteuerung und -regelung mit Sensoren im Werkzeug |
834 |
4.6.4 Typische Fehler beim Spritzgießen – Ursachen und Strategien zur Beseitigung |
834 |
4.6.4.1 Einführung | 834 |
4.6.4.2 Grundlagen | 835 |
4.6.4.3 Vorgehensweise zur Fehleridentifizierung und Fehlerdiagnose |
835 |
4.7 Automation in derSpritzgießverarbeitung | 842 |
4.7.1 Einführung | 842 |
4.7.2 Produkt- und Werkzeuggestaltung |
842 |
4.7.2.1 Produktgestaltung | 842 |
4.7.2.2 Werkzeuggestaltung | 842 |
4.7.2.3 Werkzeugwechsel | 843 |
4.7.3 Handling | 844 |
4.7.3.1 Roboterauswahl | 844 |
4.7.3.2 Freiheitsgrad und Arbeitsraum | 844 |
4.7.3.3 Antriebe | 844 |
4.7.3.4 Roboterarten | 844 |
4.7.3.5 Greifer | 846 |
4.7.4 Effiziente Fertigungszellen | 847 |
4.7.5 Vorbearbeitung | 848 |
4.7.6 Nachbearbeitung | 848 |
4.7.7 Prüftechnik | 849 |
4.7.8 Verpacken und Transportieren | 850 |
4.7.9 Interaktion | 850 |
4.7.9.1 Ergonomie | 850 |
4.7.9.2 Schnittstellen nach Euromap | 850 |
4.7.9.3 Steuerung | 850 |
4.7.10 Entscheidungshilfen zur Auswahl der optimalen Automation |
851 |
4.7.11 Anwendungsbeispiele | 852 |
4.8 Sonderverfahren des Spritzgießens |
855 |
4.8.1 Mehrkomponenten-Spritzgießen | 855 |
4.8.1.1 Additionsverfahren | 855 |
4.8.1.2 Serielle Verfahren | 856 |
4.8.1.3 Simultane Verfahren | 858 |
4.8.1.4 Sequenzverfahren | 860 |
4.8.1.5 Sandwich-Spritzgießen | 860 |
4.8.2 Fluidinjektionstechnik | 864 |
4.8.2.1 Gasinjektionstechnik | 867 |
4.8.2.2 Wasserinjektionstechnik | 868 |
4.8.2.3 Gasaußendrucktechnik | 870 |
4.8.3 Schaumspritzgießen | 871 |
4.8.3.1 Einteilung verschiedener Schaumtypen |
871 |
4.8.3.2 Eigenschaften von Schäumen | 871 |
4.8.3.3 Treibmittelarten | 871 |
4.8.3.4 Mechanismen der Schaumbildung | 873 |
4.8.3.5 Verfahren zum Schaumspritzgießen | 873 |
4.8.3.6 Schäumverfahren zum Erzeugen guter Oberflächen |
875 |
4.8.4 Mikrospritzgießen | 878 |
4.8.4.1 Werkzeugtechnik | 878 |
4.8.4.2 Fertigungsverfahren für mikrostrukturierte Kavitäten |
880 |
4.8.4.3 Maschinentechnik | 880 |
4.8.5 Hinterspritztechnik | 883 |
4.8.5.1 Übersicht über die Verfahren | 885 |
4.8.5.2 Maschinentechnik für das Hinterspritzen |
888 |
4.8.5.3 Werkzeugtechnik für die Hinterspritztechnik |
888 |
4.8.5.4 Automatisierung der Hinterspritztechnik |
889 |
4.8.6 Spritzprägen | 890 |
4.8.6.1 Einführung | 890 |
4.8.6.2 Schließprägen | 892 |
4.8.6.3 Schließprägen mit Masseausdrücken |
892 |
4.8.6.4 Expansionsprägen (Atmungsprägen) | 892 |
4.8.6.5 Zweistufiges Expansionsprägen | 892 |
4.8.6.6 Keil-Prägen | 893 |
4.8.6.7 Spritzprägeprozess –Besonderheiten im pvT-Diagramm | 893 |
4.8.7 Transfer Moulding (Spritzpressen) |
895 |
4.8.8 Injection Transfer Moulding | 899 |
4.8.8.1 Injection Transfer Moulding in der Elastomerverarbeitung |
899 |
4.8.8.2 Injection Transfer Moulding in der Thermoplastverarbeitung |
900 |
4.8.9 Schmelzkerntechnik | 903 |
4.8.9.1 Einleitung | 903 |
4.8.9.2 Verarbeitungsverfahren mit „verlorenen Kernen“ |
903 |
4.8.9.3 Verfahrensbeschreibung | 904 |
4.8.10 Insert-/Outserttechnik | 908 |
4.8.10.1 Inserttechnik | 908 |
4.8.10.2 Outsertechnik | 910 |
4.8.11 Hybridtechnik | 914 |
4.8.11.1 Funktionsprinzip | 914 |
4.8.11.2 Materialauswahl | 914 |
4.8.11.3 Konstruktion | 915 |
4.8.11.4 Fertigungsprozess | 916 |
4.8.11.5 Anwendungen | 917 |
4.8.12 Pulverspritzgießen | 918 |
4.8.12.1 Vorteile und Anwendungsgebiete des Pulverspritzgießens |
918 |
4.8.12.2 Das Pulverspritzgießverfahren | 918 |
4.8.12.3 Optimierung der Bauteilgeometriefür den Pulverspritzguss | 919 |
4.8.12.4 Toleranzen vom PIM-Bauteilen | 919 |
5 |
922 |
5.1 Einführung | 924 |
5.2 Grundlagen | 924 |
5.3 Werkstoffe für das Rotationsformen |
925 |
5.4 Maschinentechnik | 925 |
5.5 Werkzeuge und Bauteilauslegung |
927 |
5.5.1 Werkzeuge | 927 |
5.5.2 Bauteilauslegung | 927 |
5.5.3 Verfahrensvarianten | 928 |
5.6 Wirtschaftlichkeit und Vergleich mit anderen Verfahren |
928 |
6 |
930 |
6.1 Pressen von Elastomeren | 932 |
6.1.1 Die Presse | 932 |
6.1.2 Die Werkzeuge | 933 |
6.1.3 Verfahrensablauf | 933 |
6.1.4 Vor- und Nachteile des Pressverfahrens |
934 |
6.2 Pressen von faserverstärkten Kunststoffen |
934 |
6.2.1 Maschinen- und Werkzeugtechnik |
934 |
6.2.2 Fließpressen von SMC | 935 |
6.2.3 Fließpressen von thermoplastischen Werkstoffen |
937 |
7 |
940 |
7.1 Werkstoff nach Maß durch Chemie und Verarbeitung |
942 |
7.2 Grundlagen der PUR-Verfahrenstechnik |
942 |
7.2.1 Verfahren zur Dosierung und Vermischung von PUR-Rohstoffen |
943 |
7.2.2 Nukleierung und Treibmittel | 947 |
7.3 Anlagentechnik RIM und Reaktionsgießen |
949 |
7.3.1 Formgebungswerkzeug | 949 |
7.3.2 Transporteinrichtungen | 949 |
7.4 Anwendungstechniken | 951 |
7.4.1 Gießen von PUR-Formteilen | 951 |
7.4.1.1 Gießen von PUR-Elastomeren | 951 |
7.4.1.2 Gießen von massiven oder geschäumten Formteilen |
951 |
7.4.2 RIM-Technik als Sonderform des Reaktionsgießens |
952 |
7.4.2.1 Verarbeitungstechnik | 952 |
7.4.2.2 RIM-Werkstoffe | 953 |
7.4.2.3 RRIM: Herstellung verstärkter RIMFormteile | 953 |
7.4.2.4 Typische Anwendungen | 953 |
7.4.3 Herstellung langfaserverstärkter PUR-Bauteile |
953 |
7.4.3.1. Structural Reaction InjectionMoulding (S-RIM) Verfahren | 953 |
7.4.3.2 S-RIM-Sandwichbauteile | 954 |
7.4.3.3 Faserverstärkte Bauteile hergestellt im Sprühverfahren |
954 |
7.4.4 Herstellung von PUR-Kühlmöbeln |
955 |
Stichwortverzeichnis | 956 |