Die präsentierte Abhandlung verfolgt die verfahrenstechnische Untersuchung der Spritzgießdirektcompoundierung (SGDC), welche eine Kombinationstechnologie aus Compoundierung und Spritzgießen ist. Für die unterschiedlichen untersuchten Füll- und Verstärkungsstoffe ist eine charakteristische Prozessführung und Aufbereitung der Grundmaterialien erforderlich, welche in der vorliegenden Abhandlung erarbeitet werden. Demnach werden die wesentlichen Aspekte zur Verarbeitung feindisperser Füllstoffe am Beispiel pulverförmiger Flammschutzmittel für das Verfahren aufgezeigt. Darüber hinaus erfolgen rezepturspezifische Untersuchungen von naturfaserverstärkten Kunststoffen mit Holzfasern (WPC) für die Prozesstechnologie der SGDC. Für beide Füllstoffe wird ein Vergleich mit der konventionellen Prozesskette, bestehend aus Doppelschneckenextruder mit Spritzgießmaschine, gezogen. Ein weiterer Untersuchungsgegenstand innerhalb der Arbeit bilden spezielle Spritzgießdüsen, welche gezielt eine Überlagerung von Dehn- und Scherströmung erzeugen und eine glasfaserschonende Desagglomeration induzieren.
Aktualisiert: 2022-07-07
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In der vorliegenden Arbeit wird ein neuartigesverfahren zur Direktcompoundierung von Polypropylen und Polyamid mit Glasfasern vorgestellt. Der innovative Kern des Verfahrens besteht in der kontinuierlichen Verbindung eines Sonderschneckenextruders zur Compoundierung und dem Spritzgießprozess ohne die Verwendung eines Schmelzespeichers durch den Einsatz zweier Kolbenspritzeinheiten.
Zunächst wird das Konzept des Sonderschneckenextruders vorgestellt und experimentell hinsichtlich der Zielgrösse Faserlänge untersucht. Dabei wird insbesondere dargestellt, wie Material- und Prozessparameter die Faserlängenverkürzung beeinflussen. Im Anschluss wird die Integration des Somderschneckenextruders in den Spritzgießprozess vorgestellt. Die Untersuchungen zeigen den Einfluss der Bauteilhomogenität in Wechselwirkung mit der Faserlängenverkürzung auf erreichbare mechanische Eigenschaften. Durch eine verfahrenstechnische Innovation wird der Stand der Technik hinsichtlich erreichbarer Festlichkeiten konventioneller Materialien durch die Direktcpmpoundierung erweitert. Dies wird insbesondere durch eine Reduzierung der zur Faserhomogenisierung notwendigen Scherung erreicht.
Aktualisiert: 2022-02-03
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