Integrative Kunststofftechnik für effiziente Fertigungsprozesse

Der Erfolg des Werkstoffs Kunststoff beruht ganz wesentlich auf der Wandlungs- und Integrationsfähigkeit der Fertigungsverfahren. Durch die Kombination mehrerer, teils artfremder Verfahrensschritte zu einem Gesamtprozess können hochgradig funktionsintegrierte Produkte besonders ressourcen- und kosteneffizient hergestellt werden. Hierdurch werden Produkteigenschaften realisiert, die auf anderem Weg nur mit großem Aufwand oder auch gar nicht erreichbar sind. Die Integrative Kunststofftechnik ist daher eine Schlüsseltechnologie mit großer Strahlkraft in alle Anwenderbranchen.

Die Säulen der IKV-Forschung zur integrativen Produktionstechnik

Zahlreiche integrierte Technologien, die heute zum Stand der Technik zählen, haben ihren Ursprung in den Technika des IKV.
Die Säulen unserer aktuellen Forschung zur integrativen Produktionstechnik spiegeln gleichzeitig die verschiedenen Dimensionen der Integration wieder:

 

 

  • Die Integration von ursprünglich separaten, mehrstufigen Verfahren zu integrierten Fertigungsprozessen.
  • Die Integration verschiedener Funktionen, Materialien und Bauteile zu integrierten Produkten.
  • Die Integration von Simulationsschritten zu integrativen Simulationsketten, die sowohl mehrere Verfahren übergreifend betrachten als auch Prozess- mit Bauteileigenschaften koppeln.

Nafi Yesildag, M.Sc.

Abteilungsleiter Extrusion und Kautschuktechnologie +49 241 80-28372 nafi.yesildag@ikv.rwth-aachen.de

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Integrierte Fertigungsprozesse

Integrierte Fertigungsverfahren verkürzen Prozessketten und ermöglichen eine wirtschaftlichere Produktion. Weiterhin sind sie oft notwendig, um integrierte Produkte herzustellen, die konventionell nicht oder nur mit sehr hohem Aufwand realisierbar sind. Die vielfältigen, oft komplexen Interaktionen von Material- und Prozesstechnik in integrierten Verfahren und deren gezielte Nutzung sind Gegenstand der Forschung am IKV.

Zugehörige Forschungsprojekte am IKV

Das Projekt LightFlex erweitert in einer neuartigen Prozesskette das bisher durch kombinierte Umform- und Hinterspritzprozesse abbildbare Produktportfolio durch eine werkzeugungebundene Fertigung individualisierter TP-FVK Bauteile auf Basis von Rapid-Prototypingstrukturen und individuell angepassten, belastungsgerecht verstärkten Organoblechen. So soll die Bauteilentwicklung beschleunigt und dabei das Eigenschaftsprofil der Bauteile gegenüber herkömmlichen Additiv Manufacturingverfahren verbessert werden. Durch den werkzeugungebundenen Fertigungsansatz sind für die Bauteilentwicklung besondere Einsparungen im Bereich der Werkzeugtechnik zu sehen.

Mit insgesamt 13 Partnern aus unterschiedlichen Branchen der Kunststoffindustrie demonstriert das IKV die Umsetzung von Industrie 4.0 in der Kunststoffverarbeitung anhand einer Fertigungszelle auf der K 2016. Ziel des Projektes ist eine variantenreiche Produktion thermoplastischer Leichtbauteile, wobei die gesamte Fertigung im Sinne des Industrie 4.0-Ansatzes vernetzt ist und eine lückenlose Dokumentation von der  Auftragseinlastung über die Produktionsdaten bis zur nachgeschalteten Qualitätssicherung ermöglicht. Die Messebesucher können den Produktionsprozess aktiv steuern und sich ein personalisiertes Bauteil aus mehreren Varianten aussuchen und fertigen lassen. Dabei können die Produktionsparameter Schussvolumen, Bauteildicke und Art der Faserverstärkung von Schuss zu Schuss variiert werden.

Der Demonstrator besteht aus einem formgebenden PP-LGF-Schaum und wird wahlweise um unidirektionale Laminate an der Ober- und Unterseite ergänzt. Die im Schaumspritzgießprozess genutzte ProFoam-Technologie sorgt für eine materialschonende Verarbeitung des langglasfaserverstärkten Polypropylens und führt durch große Restfaserlängen im Bauteil zu einer konsequenten Umsetzung des Leichtbaugedankens. Durch die Kombination des robusten Spritzgießprozesses mit der ressourceneffizienten Nutzung von Endlosfaserverstärkungen kann so ein wirtschaftlicher Prozess für die individualisierte Herstellung von thermoplastischen Leichtbauteilen realisiert werden, die an die jeweiligen Kundenanforderungen angepasst sind.

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Während Kunststoff/Metall-Hybridbauteile für Dekoranwendungen derzeit mit reiner Schmelzeausformung hergestellt werden können, ist dies bei der Anwendung als Strukturbauteil aufgrund der hohen Kunststoffwanddicken bei hohen Umformgraden nicht wirtschaftlich und kunststoffgerecht. Durch die Integration der für ein Tiefziehwerkzeug typischen Elemente (Niederhalter, Matrize und Ziehstempel) in ein Spritzgießwerkzeug und die Nutzung der Schließbewegung des Spritzgießwerkzeugs zur Umformung des Metallblechs kann ein Prozessschritt eingespart werden. Ein Metalleinleger wird so während des integrierten Prozesses erst durch Tiefziehen vorgeformt und anschließend mit der Kunststoffschmelze weiter ausgeformt. Das Fügen der beiden Werkstoffe findet dabei stoffschlüssig über Haftvermittler im Spritzgießprozess statt.

Gegenstand des Teilprojekts ist die Untersuchung einer Prozesskette zur Herstellung mikrostrukturierter Kunststoffoptiken von der optischen Auslegung der Strukturen über die Werkzeugstrukturierung und -beschichtung, den Replikationsprozess bis hin zur Funktionsprüfung. Die Kernkompetenz des IKV ist dabei die Analyse und Optimierung der Replikation im Spritzgieß- sowie im Extrusionsprägeprozess mithilfe von variothermen Temperierverfahren. Die Einbindung aller für die Fertigung strukturierter Kunststoffoptiken relevanten Disziplinen ermöglicht eine ganzheitliche Betrachtung der Produktionskette und dadurch größtmögliche Qualität in jedem Teilschritt und im Endprodukt.

Die Integration einer mehrstufigen Restmonomerentgasung und der Zugabe von Füllstoffen in der reaktiven Extrusion von Polyamid 6 ermöglicht die direkte Herstellung von Compounds ausgehend vom Monomer in einem Prozessschritt. Dadurch bietet sich dem Verarbeiter die Möglichkeit, Produktionskosten durch Einsparung von Energie zu reduzieren. Compoundeigenschaften können durch eine gezielte Auslegung des Polymerisationsprozesses in der reaktiven Extrusion gezielt an den Anwendungsfall angepasst werden. Eine Direktextrusion von Polyamid 6-Folien ausgehend vom Monomer kann so realisiert werden und erweitert das Verfahren der reaktiven Extrusion über die Polymersynthese und Additiverung hinaus.  Das IKV verfügt über mehr als 20 Jahre Erfahrung in der Auslegung der Anlagentechnik und Durchführung von komplexen Polymerisationen in der reaktiven Extrusion.

Im Forschungsprojekt „InPulSE“ kombiniert das IKV seine Kompetenzen aus den Bereichen Extrusion und Faserverstärkte Kunststoffe. In dem integrierten Verfahren wird kontinuierlich ein Hybridprofil gefertigt, das einen hochsteifen, leichten, duroplastischen faserverstärkten Kern mit funktionalen, schweißbaren, optisch und haptisch hochwertigen thermoplastischen Oberflächen verbindet.

Im Verbundprojekt Schaum MRS Reaktor entwickeln die Partner Gneuss, A. Schulman, Fraunhofer UMSICHT, IKV, Inde Plastik und Trocellen einen Reaktor zur entkoppelten reaktiven Modifikation von Kunststoffen im Schaumextrusionsprozess. Der Reaktor basiert auf einem Mehrwellenextruder, der durch die große Reaktionsoberfläche und eine definierte Verweilzeit eine kontrollierte, vom restlichen Prozess entkoppelte reaktive Modifikation von z.B. PET oder PE ermöglicht. Schwerpunkte der Forschung am IKV sind insbesondere die Ermittlung geeigneter Prozessparameter zur Kontrolle der chemischen Reaktion im Reaktor und die Untersuchung des Einflusses der Modifizierung auf den Schäumprozess und die Eigenschaften der Schaumprodukte. Entwicklungsziel ist eine Technologie, die eine effiziente Produktion maßgeschneiderter Schaumprodukte erlaubt, indem die Materialmodifizierung in den Produktionsprozess integriert und somit mehrstufige Prozessketten substituiert werden.

 

 

Im DFG-Erkenntnistransferprojekt PUR-LIT untersucht das IKV mit Industriepartnern die prozessintegrierte Herstellung struktureller dreidimensionaler Sandwichstrukturen mit faserverstärkten Decklagen und Hartschaumkern. Durch das Verpressen der Decklagen und die Ausformung eines dreidimensionalen Schaumkerns in einem Prozess entfällt die Notwendigkeit zur kostenintensiven Herstellung vorkonfektionierter Schaumkerne. Die Decklagen werden dabei in einem am IKV entwickelten vakuumunterstützen Polyurethan-Sprühprozess vorimprägniert, so dass im eigentlichen Pressprozess auch bei geringen Pressdrücken hohe Decklagenqualitäten erzielt werden können. Neben der Einsparung des Vorkonfektionierungsschritts des Schaumkerns werden durch das Verfahren ebenfalls Vorteile durch die direkte Integration von Krafteinleitungselementen und Durchbrüche erzielt.

Im DFG-Erkenntnistransferprojekt PUR-Oberfläche untersucht das IKV mit Industriepartnern die Herstellung von CFK-Bauteilen mit Sichtoberfläche und hohen Faservolumengehalten (FVG) in einem Nasspressprozess. Hierbei wird in verschiedenen Verfahrensvarianten eine Oberflächenschicht aus Polyurethan prozessintegriert aufgebracht und verpresst. Durch die Vorimprägnierung der Preforms in einem Polyurethan-Sprühprozess kann der Faservolumengehalt der Bauteile über der Bauteildicke variabel eingestellt werden. Es kann damit eine strukturelle Schicht  mit hohem FVG wie auch eine Oberflächenschicht mit geringem FVG und damit geringer Faserabzeichnung erzeugt werden. Als prozessintegriert eingebrachte Oberflächenschicht wird ein aliphatisches, UV-stabiles und selbstheilendes Polyurethan aufgebracht, das einen nachgeschalteten Lackierprozess ersetzt.

Bei vielen Anwendungen  z. B. im Bereich der Optik müssen Verarbeiter nach dem Formgebungsprozess die häufig empfindliche Oberfläche der Bauteile in einem weiteren Prozessschritt kratzfest beschichten lassen.

Mit dem am IKV in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer Institut für Fertigungstechnik und angewandte Materialforschung (IFAM) entwickelten InMould-PlasmaCoating (IMPC) Verfahren können Kunststoffbauteile bereits im Spritzgießprozesses kratzfest ausgerüstet werden. Dazu wird zunächst eine Kratzfestbeschichtung im Plasmaprozess auf eine Transferfolie aufgebracht, die anschließend im Spritzgießwerkzeug hinterspritzt wird. Analog zum InMould-Decoration (IMD)-Prozess lassen sich so anstelle einer dekorativen Schicht plasmapolymere Kratzfestbeschichtungen auf Kunststoffbauteile übertragen. Nach dem Formgebungsprozess wird die Transferfolie abgezogen und die Kratzfestbeschichtung verbleibt auf dem Kunststoffbauteil. Ziel des Projektes ist die Verbesserung der Übertragbarkeit durch den Einsatz einer Haftvermittlerschicht und die Entwicklung eines wirtschaftlichen Rolle-zu-Rolle-Verfahren.

Dazu wurden geeignete Haftvermittlersysteme zur Erzielung eines reproduzierbaren Schichtübertrags identifiziert und hinsichtlich der Verarbeitbarkeit im Spritzgießprozess charakterisiert. Im weiteren Verlauf werden die geometrischen Restriktionen für den Verbund aus Kratzfestschicht, Haftvermittler und Trägerfolie bestimmt, sowie die Demonstration des Verfahrens am Wickel angestrebt.

Integrierte Produkte

Funktionalitäten integrieren und unterschiedliche Materialkombinationen synergetisch nutzen sind die wesentlichen Treiber zum Einsatz integrierter Produkte. Das IKV erforscht sowohl die Auslegung als auch die Fertigung integrierter Produkte auf Basis von Kunststoffen.

Zugehörige Forschungsprojekte am IKV

Im Rahmen des Verbundprojekts HYLIGHT wurde eine innovative Technologie zur wirtschaftlichen Fertigung von stoffschlüssigen Kunststoff/Metall-Hybridstrukturen entwickelt. Das IKV hat hierfür eine ganzheitliche Methodik zur werkstoffgerechten Auslegung dieser Hybridbauteile erarbeitet. Dies umfasst sowohl die Entwicklung eines geeigneten Prüfverfahrens mitsamt Prüfkörpers zur Charakterisierung der Verbundeigenschaften als auch einer integrativen Simulationsmethodik mit der die grundlegenden mechanischen Eigenschaften wie Steifigkeits- und Festigkeitsverhalten des Verbundes lokal mit hoher Genauigkeit berechnet werden können.

Die im HYLIGHT-Projekt verfolgte Fertigungsstrategie spiegelt die Kernziele der integrativen Produktionstechnik wieder. Kunststoff/Metall-Hybridbauteile sind u. a. aus der Motivation der zunehmenden Funktionsintegration in gleichzeitig gewichtssparende Bauteile entstanden. Die Fertigungskette und mechanische Leistungsfähigkeit dieser Bauteile wird im innovativen HYLIGHT-Prozess durch die Nutzung von im Coil-Coating-Verfahren beschichteter Metallbleche und des damit ermöglichten stoffschlüssigen Verbundes für den großserientauglichen Einsatz revolutioniert. 

Durch die Kombination von Metall und Kunststoff zu Hybridbauteilen lassen sich die beiden völlig unterschiedlichen Werkstoffeigenschaften der Materialien gezielt miteinander kombinieren. Auf diese Weise werden leichte und hochbelastbare Strukturen mit hoher Funktionsdichte erzeugt, um die in der Industrie geforderten Leichtbauziele zu verwirklichen. Das Ziel dieses Kooperationsprojekts ist die Entwicklung hybrider Kunststoff/Magnesium-Werkstoffverbunde. 

Die Kombination unterschiedlicher Werkstoffe in sogenannten Hybridstrukturen ermöglicht eine optimierte Ausnutzung sowohl der mechanischen als auch der prozesstechnischen Vorteile der jeweiligen Werkstoffklasse. Am IKV werden in diesem Zusammenhang unterschiedliche Fügeverfahren sowie numerische Ansätze zur Herstellung bzw. Auslegung von Hybridbauteilen für Crashanwendungen untersucht und weiterentwickelt.

Bei den am IKV erforschten Technologien werden Kunststoffbauteile für elektronische Anwendungen in integrativen Prozessen herstellt, die Prozessschritte eliminieren, Zykluszeiten  verkürzen und eine insgesamt höhere Effizienz erreichen. Beim Integrierten Metall/Kunststoff-Spritzgießen (IMKS) werden das Spritzgießen und das Druckgießen auf einer Maschine und in einem Werkzeug kombiniert, um Kunststoffbauteile mit integrierten metallischen Leiterbahnen herzustellen.

Beim In-Mould-Metal-Spraying (IMMS) wird eine Metallschicht mittels thermischer Spritzverfahren direkt auf eine Werkzeugkavität aufgebracht und mit Kunststoff hinterspritzt und übertragen, womit sich Bauteile mit direktem EMV-Schutz herstellen lassen.

Beim Integrierten Metall/Kunststoff-Spritzgießen (IMKS) werden auf einen Kunststoffträger Leiterbahnen aus einer niedrig schmelzenden Metalllegierung auf Zinn-Basis aufgespritzt. Für diese Verfahrenskombination entwickelte das IKV erstmals ein dem Mikro-Spritzgießen entlehntes, am Werkzeug anzubringendes Metalldruckgießaggregat. Durch die Kombination von Kunststoff-Spritzgießen und Metall-Druckgießen lassen sich Bauteile mit integrierten metallischen Leiterbahnen auf einem Werkzeug und in einer Spritzgießmaschine herstellen.

In aktueller Forschung wird nun die Verbesserung der Leiterbahnqualität angestrebt. Die gezielte Einstellung von Prozessparametern hat einen erheblichen Einfluss auf die Bauteilqualität und bestimmt somit die Lebensdauer und den Erfolg in der Serienanwendung. Die entwickelten Richtlinien zur Bauteilgestaltung und Prozessführung sind unabdingbar für eine erfolgreiche Umsetzung der Technologie für die Serie.

Ziel des Verbundprojekts „LSR-LED“ mit den Partnern HELLA KGaA Hueck & Co., Lippstadt, Momentive Performance Materials GmbH, Leverkusen, und ELMET Elastomere Produktions- und Dienstleistungs-GmbH, Oftering/Österreich, war die Entwicklung einer integrierten Optik aus Flüssigsilikonkautschuk (LSR), welche die Funktion der Primäroptik (Kapselung) und Vorsatzoptik (Lichtverteilung) einer LED-Lichtquelle kombiniert. In einem hochintegrierten Prozess wird die LSR-Optik direkt auf eine ungekapselte LED-Platine aufgespritzt. Kosten- und zeitintensive Montageschritte der Optik auf dem LED-Chip können damit entfallen. Schwerpunkte der Forschung am IKV waren insbesondere die Ermittlung geeigneter Prozessparameter sowie die Analyse der Abformgenauigkeit der Optiken. Ferner konnte gezeigt werden, dass die optischen Anforderungen auch in automobiltypischen Langzeittests erfüllt werden.

Im BMBF-Verbundprojekt INNOVATIV-Compound (Nr. 01LY1512) entwickeln die Partner Eisenhuth GmbH & Co. KG, Allod Werkstoff GmbH & Co. KG, Calorplast Wärmetechnik GmbH, Kessen Maschinenbau GmbH, Protech GmbH und Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden e.V.  ein Verfahren, bei dem der thermisch und elektrisch leitfähige Teil einer Bipolar bzw. Wärmetauscherplatte aus einem hochgefüllten thermoplastischen Compound gepresst und dieses Bauteil danach im Spritzgießverfahren mit einem mechanisch belastbaren Kunststoff umspritzt wird. Zudem werden komplexe und fluiddichte Wärmetauscher-Geometrien mit hoher Druckfestigkeit durch ein eigens hierfür konfiguriertes Fügeverfahren für die Anwendung in einem Blockheizkraftwerk (BHKW) entwickelt. Schwerpunkt des IKV ist die Entwicklung eines fügbaren, hochgefüllten thermoplastischen Compounds und die Evaluierung der geeigneten Fügemethodik. Ziel dieser Technologie ist es, Bipolarplatten und Wärmetauschergeometrien direkt in eine bestehende Anwendung zu integrieren, ohne zusätzliche Dichtungselemente einsetzen zu müssen.

Integrative Prozessketten

Die am IKV entwickelten und erforschten integrativen Simulationsketten verknüpfen die Vorhersage von Prozess- und Bauteilverhalten. Dabei können sowohl Prozesseinflüsse auf das Werkstoffverhalten als auch Interaktionen innerhalb mehrstufiger Verarbeitungsprozesse durchgängig abgebildet werden. Diese Methoden stellen einen Schlüssel zu einer durchgängigen virtuellen Produkt- und Prozessentwicklung dar.

Zugehörige Forschungsprojekte am IKV

Der Einsatz von Kunststoffen in hochbeanspruchten Anwendungen erfordert eine immer weitreichendere Ausnutzung des Werkstoffpotenzials und damit die Berücksichtigung von lokalen mechanischen Eigenschaften wie Anisotropien und Kristallinitäten oder durch z. B. Kerben und Bindenähte bedingte mechanische Schwächungen. Das IKV entwickelt neue und innovative Strategien, um diese Werkstoffeigenschaften mit Methoden der integrativen Simulation, also der Kopplung von Prozess- und Struktursimulation abbilden zu können. Für die Umsetzung dieser Simulationsmethoden wird industriell etablierte Software eingesetzt, die in zentralen Bereichen wie z. B. der Materialmodellierung um eigene Tools ergänzt wird, um flexible Lösungen für die werkstoffgerechte Abbildung des großen Eigenschaftsspektrums von Kunststoffen zu ermöglichen.

Das Eigenschaftsspektrum vieler Kunststoffbauteile liegt neben dem eingesetzten Kunststoff auch im Fertigungsverfahren begründet. Methoden der integrativen Simulation haben daher zum Ziel, durch Verkettung von Prozess- und Struktursimulation durchgängig die Informationen über sämtliche signifikanten Eigenschaften abbilden und damit in der Bauteilauslegung berücksichtigen zu können.

 

 

Im Streckblasverfahren werden qualitativ hochwertige Kunststoff-Hohlkörper mit hervorragenden mechanischen und optischen Eigenschaften bei gleichzeitig niedrigem Gewicht und geringen Kosten hergestellt. Das IKV beschäftigt sich mit dem gesamten Spektrum dieser modernen Fertigungstechnologie.

Am IKV wurde eine dreidimensionale Simulation entwickelt, die den gesamten Weg des Preforms durch die Streckblasanlage abbilden kann. So kann die Erwärmung des Preforms beim Durchlauf durch die Infrarot-Heizstrecke modelliert werden. Darauf hin erfolgt die Simulation der Umformphase, durch die u. a. die Wanddickenverteilung des ausgeformten Hohlkörpers berechnet werden kann. Auf Basis dieser Informationen kann anschließend das strukturmechanische Verhalten der Hohlkörper modelliert werden.

Technische Bauteile sind in ihrer Einbausituation oft Schwingungsanregungen ausgesetzt und werden dadurch zur Geräuschabstrahlung angeregt. Die Bauteilauslegung hinsichtlich akustischer Randbedingungen kann für unverstärkte Thermoplaste mit Methoden und Materialmodelle erfolgen, die bereits in kommerziellen Struktursimulationsprogrammen vorhanden sind.

Darüber hinaus konzentriert sich die Forschung am IKV auf eine werkstoffgerechte Akustiksimulation thermoplastischer Werkstoffe, die eine deutlich verbesserte Abbildungsgüte ermöglicht. Neben der Verbesserung der Methoden für unverstärkte und damit mechanisch isotrope Kunststoffe wurde erstmalig auch eine Akustiksimulation anisotroper kurzfaserverstärkter Thermoplaste mithilfe einer integrativen Berechnungsmethode umgesetzt.

Mit dem am IKV entwickelten Materialmodell kann das sowohl richtungs- als auch frequenzabhängige Steifigkeits- und Dämpfungsverhalten kurzfaserverstärkter Thermoplaste berechnet werden. Die Vorteile dieser Methode werden besonders an Bauteilen mit ausgeprägter Faserorientierung deutlich. 

Im IGF-Forschungsvorhaben LFT-Crash entwickelt das IKV in Zusammenarbeit mit Partnern aus der Industrie eine integrative Simulationskette zur Abbildung des Deformations- und Versagensverhaltens langglasfaserverstärkter Kunststoffe unter stoßartiger Beanspruchung. Hierzu werden ein benutzerdefiniertes Materialmodell sowie ein Ansatz zur Kalibrierung des Modells entwickelt. Die Grundlage des Forschungsvorhabens bildet eine umfassende Charakterisierung der Einflussfaktoren Faserlänge, Faserorientierung und Fasergehalt in Bezug auf die Beeinflussung der bei der Crashsimulation ausschlaggebenden Dehnratenabhängigkeit von LFT-Werkstoffen. Hierzu werden am IKV entwickelte Ansätze zur Werkstoffprüfung und Materialdatenaufbereitung genutzt, mit deren Hilfe nicht nur eine im Vergleich zu Standardmessverfahren deutlich höhere Genauigkeit erzielt werden kann, die Messdaten können darüber hinaus ohne weitere Bearbeitung zur Kalibrieren von numerischen Modellen verwendet werden. Somit steht als Ergebnis neben einem verbesserten Verständnis des Werkstoffverhaltens von LFT unter kurzzeitdynamischer Belastung auch ein Ansatz zur Abbildung der gemessenen Effekte in der FEM zur Verfügung. 

In diesem Teilprojekt des Exzellenzclusters entwickeln wir eine skalenübergreifende Simulationskette zur Beschreibung der Kristallisationskinetik von teilkristallinen Thermoplasten und deren Auswirkung auf das mechanische Bauteilverhalten. Die Multiskalensimulation ermöglicht somit eine Berücksichtigung des Kristallisationsprozesses während der und ermittelt die daraus resultierenden inhomogenen Werkstoffeigenschaften. Diese verknüpfte Beschreibung von Prozess- und Materialeigenschaften in der Simulation ist eines der Grundelemente der integrativen Produktionstechnik.