Ein zentrales Ziel dieser Arbeit ist die wissenschaftliche Bewertung des Fluides und seiner thermischen und rheologischen Eigenschaften als Parameter in der Fluidinjektionstechnik. Neue, alternative Fluide vergrößern die bislang kleinen Prozessfenster. Die Untersuchungen zeigen, dass nicht nur zwei Varianten, d. h. Gas oder Wasser, eingesetzt werden können, sondern das Fluid als Gemisch mit einstellbarem Mischungsverhältnis auf den Prozess angepasst werden kann.
Anhand grundlegender Untersuchungen mit alternativen Prozessfluiden, wie Silikonölen und Glykol-Wasser-Gemischen, kann gezeigt werden, dass sowohl die Viskosität des Prozessfluids als auch die thermischen Eigenschaften, wie die
Wärmeleitfähigkeit und die Wärmekapazität, einen großen Einfluss auf die Hohlraumausbildung und die erreichbare Kühlwirkung haben. Aufbauend auf diesen Erkenntnissen stellt Nebel eine Alternative dar, die mit verbreiteter Anlagentechnik einen robusteren oder produktiveren Prozess ermöglicht. Die Prozessfähigkeit des neuen Prozessfluids „Nebel“ kann in Spritzgießversuchen nachgewiesen werden. Dabei stellt die Wasserbeladung, die die Wärmeleitfähigkeit und -kapazität des Nebels beeinflusst, einen signifikanten Einfluss auf Kühlwirkung und Hohlraumausbildung dar. Es wird gezeigt, dass mit dem umgesetzten Versuchsaufbau geringe Wasservolumenströme (10 cm³/s bis 30 cm³/s) im Wechselspiel mit anderen Prozessparametern, wie bspw. dem Gasdruck, zu einer deutlichen Verbesserung der Hohlraumoberfläche und einer Minimierung der Fehlstellenanfälligkeit führen. Die Hohlraumausbildung und insbesondere das Verhalten des Nebels kann anhand von Untersuchungen in einem Sichtwerkzeug nachvollzogen werden.
Aktualisiert: 2022-10-17
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