Die Herstellung von Hybridkomponenten wurde bislang nur in sequentiellen Prozessen der Blech- und Kunststoffverarbeitung durchgeführt. Dabei entstanden komplexe Prozessverkettungen mit zusätzlichen Logistik- und Handhabungsschritten. Durch eine Untersuchung einer Prozesskettenintegration aus den Prozessketten des Presshärtens, der Blech- und des Thermoformens der FKV-Komponente konnte gezeigt werden, dass auf eine erneute Erwärmung des Blechs in einer sequentiellen Prozesskette zur Hybridbauteilherstellung verzichtet werden kann. Die gewonnenen Erkenntnisse können genutzt werden, um eine wirtschaftliche Herstellung von Hybridbauteilen zu ermöglichen.
Aktualisiert: 2022-09-08
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Strengere CO2–Grenzwertregelungen in der Politik haben in der Mobilitätsbranche einen Wandel mit der Abkehr vom Verbrennungsmotor hin zur Elektromobilität initiiert. Die Energie, welche für die Beschleunigung eines Kraftfahrzeugs aufgebracht werden muss, hängt maßgeblich von der Fahrzeugmasse ab. Eine Möglichkeit zur Gewichtsreduktion ist der Einsatz von Faserverbundwerkstoffen.
Mit dieser Dissertation wird ein Beitrag für die Entwicklung von automatisierten Thermoformprozessen für die Organoblechverarbeitung geleistet. Um die bis heute vorherrschenden engen Formgebungsgrenzen von Organoblech zu erweitern wird ein aktives Materialführungssystem für den Herstellungsprozess entwickelt und erprobt.
Aufgrund von unbekannten Prozessparametern wird zur Auslegung der Materialführung auf einen simulationsgestützten Ansatz mittels FEM zurückgegriffen. Dadurch lassen sich Fehlstellen im Organoblech, wie bspw. Falten, aufgrund einer unzureichenden Materialführung im Prozess vorhersagen.
Aktualisiert: 2020-09-09
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Strengere CO2–Grenzwertregelungen in der Politik haben in der Mobilitätsbranche einen Wandel mit der Abkehr vom Verbrennungsmotor hin zur Elektromobilität initiiert. Die Energie, welche für die Beschleunigung eines Kraftfahrzeugs aufgebracht werden muss, hängt maßgeblich von der Fahrzeugmasse ab. Eine Möglichkeit zur Gewichtsreduktion ist der Einsatz von Faserverbundwerkstoffen.
Mit dieser Dissertation wird ein Beitrag für die Entwicklung von automatisierten Thermoformprozessen für die Organoblechverarbeitung geleistet. Um die bis heute vorherrschenden engen Formgebungsgrenzen von Organoblech zu erweitern wird ein aktives Materialführungssystem für den Herstellungsprozess entwickelt und erprobt.
Aufgrund von unbekannten Prozessparametern wird zur Auslegung der Materialführung auf einen simulationsgestützten Ansatz mittels FEM zurückgegriffen. Dadurch lassen sich Fehlstellen im Organoblech, wie bspw. Falten, aufgrund einer unzureichenden Materialführung im Prozess vorhersagen.
Aktualisiert: 2020-11-05
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Alles zum Thermoformen
Das Thermoformen gilt in der Kunststoffverarbeitung als der Bereich mit dem größten Wachstum, das gilt sowohl für technische Formteile als auch für Verpackungen. In der Verpackungstechnik ist das Thermoformen meist konkurrenzlos.
Konkurrenzlos: bereits in dritter Auflage
Der Erfolg der ersten und zweiten Auflage sowie die umfangreichen technologischen Veränderungen in der Thermoformung und neue Anwendungen führten nun auch zu einer in wesentlichen Teilen überarbeiteten und erweiterten dritten Auflage. Völlig neu sind die Kapitel: „Thermoformwerkzeuge“, „Dekoration im Thermoformen“ und „Energieverbrauch des Thermoformens“.
Neben den Thermoplasten werden alle Verfahrensschritte beim Thermoformen, die wesentlichen Maschinentypen und Grundlagen für den Bau von Formen und Werkzeugen umfassend geschildert und mit Praxisbeispielen erläutert.
Ein Praxisbuch für Einsteiger und Profis
Das vorliegende Buch basiert auf einem didaktisch bewährten Lehrgangsprogramm. Entstanden ist so eine zusammenfassende Darstellung der Thermoformgrundlagen und -verfahren, die Studierenden wie auch bereits in der Praxis stehenden Ingenieuren und Technikern eine Einführung in das Fachgebiet gibt und das Grundwissen zur vertieften Behandlung von Einzelfragen vermittelt.
EXTRA: E-Book inside
Aktualisiert: 2022-10-11
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Das Ziel des Projektes (19298 N/1) bestand in der Entwicklung von Noppenwabenaus Baumwolle und PLA für den Leichtbau. Einsatz finden Noppenwaben in der Automobil-/Personentransportmittelindustrie (z. B. Interieurverkleidung), der Architektur (z. B. Platten/Trennwände mit Schallschutzeffekt und Feuchtigkeitsregulation) sowie der Möbelbranche (z. B. Ersatz für Spanplatten: Tische, Stühle).
Die Herstellung der Noppenwaben erfolgt durch Umformung eines zweidimensionalen textilen Flächengebildes zu einer dreidimensionalen Noppenwabe und anschließender thermischer Verfestigung. Die Baumwolle agiert im Verbund als Verstärkungsfaser. Die Bindefaser PLA schmilzt beim Herstellungsprozess und bildet eine Matrix um die Baumwollfasern.
Zur Entwicklung der Noppenwaben wurden innerhalb dieses Forschungsvorhabens verschiedene Parameter entlang des Herstellungsprozesses variiert und untersucht:
- CO- und PLA-Fasern
- Faseranteile
- Bildung einer zweidimensionalen Struktur (Flore/Vliesstoffe)
- Laminataufbauten
- Verfestigungsprozess
- Noppengeometrie (z. B. Durchmesser, Form)
Durch eine Parameteranalyse wurden die Eigenschaften für den jeweiligen Einsatzzweck optimiert, damit die Noppenwabe in einem breiten Anwendungsfeld eingesetzt werden kann.
Die Ergebnisse des Projekts ermöglichen die Herstellung von Noppenwaben aus natürlichen Rohstoffen, deren Eigenschaften optimal auf ihren Einsatzzweck abgestimmt werden können. Somit können diese innovativen Halbzeuge mit verschieden einstellbaren Parametern für zahlreiche Einsatzgebiete verwendet werden. Mögliche Anwendungen in der Automobilindustrie und bei öffentlichen Transportmitteln sind Interieur- und Strukturbauteile. Besonders die Kriterien Schalldämmung und das geringe Gewicht der Noppenwaben sind für diesen Sektor äußerst vorteilhaft. Im Bereich der Architektur können Noppenwaben als Schallschutzelemente mit Feuchtigkeitsregulation eingesetzt werden. Die Noppenwaben können außerdem als ökologisch hergestelltes Möbel mit geringem Gewicht schwere Spanplatten ersetzen.
Aktualisiert: 2022-04-24
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Alles zum ThermoformenDas Thermoformen gilt in der Kunststoffverarbeitung als der Bereich mit dem größten Wachstum, das gilt sowohl für technische Formteile als auch für Verpackungen. In der Verpackungstechnik ist das Thermoformen meist konkurrenzlos.
Konkurrenzlos: bereits in dritter AuflageDer Erfolg der ersten und zweiten Auflage sowie die umfangreichen technologischen Veränderungen in der Thermoformung und neue Anwendungen führten nun auch zu einer in wesentlichen Teilen überarbeiteten und erweiterten dritten Auflage. Völlig neu sind die Kapitel: „Thermoformwerkzeuge“, „Dekoration im Thermoformen“ und „Energieverbrauch des Thermoformens“.Neben den Thermoplasten werden alle Verfahrensschritte beim Thermoformen, die wesentlichen Maschinentypen und Grundlagen für den Bau von Formen und Werkzeugen umfassend geschildert und mit Praxisbeispielen erläutert.
Ein Praxisbuch für Einsteiger und ProfisDas vorliegende Buch basiert auf einem didaktisch bewährten Lehrgangsprogramm. Entstanden ist so eine zusammenfassende Darstellung der Thermoformgrundlagen und -verfahren, die Studierenden wie auch bereits in der Praxis stehenden Ingenieuren und Technikern eine Einführung in das Fachgebiet gibt und das Grundwissen zur vertieften Behandlung von Einzelfragen vermittelt.
Aktualisiert: 2023-04-13
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Automatisierte flexible Werkzeugsysteme zum Umformen und Spannen von Kunststoffscheiben und -schalen
Aktualisiert: 2019-12-04
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Flexibles Werkzeug zur Umformung von Polycarbonatplatten unter besonderer Beachtung der optischen Qualität
Aktualisiert: 2019-12-04
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Aktualisiert: 2021-12-30
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Kunststoffteile, die mit dekorativen Texturen versehene oder hochglänzende Oberflächen aufweisen, finden eine immer größere Verbreitung, insbesondere im Möbelbau, der Architektur oder dem Fahrzeugbau. Gefertigt werden solche Bauteile aus Halbzeugen, wie Folien, Platten oder Profilen. Sie werden im Extrusionsprozess hergestellt und können anschließend z. B. durch Thermoformen bzw. Hinterspritzen zum fertigen Bauteil weiterverarbeitet werden. Die Oberflächenqualität hängt maßgeblich von der Qualität der verwendeten Halbzeuge ab.
Stand der Technik in der Qualitätskontrolle von Extrudaten sind Systeme zur Inspektion unstrukturierter oder sehr regelmäßig texturierter Oberflächen. Diese sind jedoch nicht in der Lage, Fehlstellen auf beliebig texturierten Dekorfolien oder hochglänzenden Oberflächen zu detektieren und zu klassifizieren. Die Qualitätskontrolle erfolgt in diesen Fällen durch eine vom Menschen durchgeführte visuelle Prüfung. Daher werden in der vorliegenden Arbeit Verfahren zur Inspektion texturierter und hochglänzender Kunststoffoberflächen entwickelt und untersucht, mit denen die automatische Qualitätskontrolle bereits in der Extrusionslinie erfolgen kann.
Das entwickelte Inspektionssystem wird mit handelsüblicher PC-Hardware realisiert und seine Software ist objektorientiert und modular konzipiert. Ein Modul zur Fehlerdetektion ermittelt die Position der Fehlstellen in den von der Kamera aufgenommenen Bilddaten. Tritt eine Fehlstelle auf, wird ihre Aufnahme an ein Modul zur Fehlerklassifikation gesendet. Es ermittelt die Fehlerart. Durch die eingesetzten lernenden Verfahren wird eine schnelle und einfache Anpassung an neue Oberflächen- und Fehlerarten möglich.
Für die Inspektion texturierter Oberflächen, werden statistische Texturmerkmale berechnet, die die Erkennung und Unterscheidung der Fehlstellen ermöglichen. Fehlstellen auf hochglänzenden Oberflächen werden mit einer speziellen Beleuchtungsstrategie, der Deflektometrie, für die Kamera sichtbar gemacht. Die Kamera bildet ein auf der Lichtquelle angebrachtes Streifenmuster ab, das auf der zu prüfenden Oberfläche gespiegelt wird. Bei fehlerfreien Oberflächen wird das Spiegelbild des Musters abgebildet. Fehlstellen führen zu charakteristischen Verzerrungen, die vom Bildverarbeitungsalgorithmus detektiert und klassifiziert werden.
Die entwickelten Verfahren werden ausführlich anhand von Proben aus der industriellen Praxis getestet und validiert. Die Untersuchungen zeigen, dass die zuverlässige Inline-Inspektion texturierter und hochglänzender Oberflächen direkt in der Extrusionlinie auch bei hohen Abzugsgeschwindigkeiten realisierbar ist.
Aktualisiert: 2019-03-15
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