Kunststoffverarbeitung II: Vorlesung und Übung

Die wichtigsten in der Vorlesung Kunststoffverarbeitung I vorgestellten Verfahren – Extrusion und Spritzgießen – werden in dieser Vorlesung und der zugehörigen Übungsreihe eingehender thematisiert. Der Schwerpunkt liegt auf der Technik und Auslegung von Maschinen und Werkzeugen sowie auf Temperaturausgleichsvorgängen und Orientierungen in Kunststoffen. 

Inhalte der Vorlesung

Zentrales Element einer Extrusionsanlage ist der Extruder bzw. die Extruderschnecke, die die Aufgabe hat, eine homogene Schmelze gleichmäßig, in ausreichender Menge und passend temperiert in das Werkzeug zu fördern; hier wird das Material schließlich zu Rohren, Platten, Folien oder Profilen ausgeformt. In der Vorlesung werden die Abläufe im Schneckenkanal durch Aufschmelzmodelle erläutert und es werden Ansätze zur Auslegung von Extrudern diskutiert.

Weitere Funktionselemente der Extrusionsanlage – Einfüllöffnung, Entgasungssysteme, Antriebseinheit etc. – werden ausführlich besprochen. In einem Themenblock zur Auslegung von Extrusionswerkzeugen werden allgemeine Gestaltungsregeln, verschiedene Bauformen und Anwendungen dargestellt.

Der Spritzgießprozess wird mit den Phasen des Spritzgießzyklus vertieft dargestellt. Eine wichtige Basis zum Verständnis des Prozesses sind Methoden und Formeln zur Bestimmung und Berechnung von Prozessparametern wie Massetemperaturen, Temperaturprofilen, Einspritzarbeit, Geschwindigkeitsprofilen und Druckverläufen sowie die Nutzung von p-v-T-Diagrammen zur Ermittlung des Zusammenhangs zwischen Druck, Temperatur und spezifischem Volumen.

Mit Blick auf die zu fertigenden Produkte werden auch die jeweiligen Vor- und Nachteile der Prozessvarianten sowie ihre Einsatzmöglichkeiten verdeutlicht. Für ein vertieftes Werkstoff- und Prozessverständnis werden umfassende Kenntnisse über Temperaturausgleichsvorgänge und Molekülorientierungen vermittelt.

Die Übungen zur Vorlesung Kunststoffverarbeitung II sind im Wesentlichen als Rechen- und Selbstrechenübungen angelegt, in denen Verfahren zur Ermittlung z. B. von Schneckengeometrien, Fließvorgängen und Füllvorgängen erläutert und von den Studierenden angewandt werden. Übungsbegleitende Hausaufgaben geben den Studierenden die Möglichkeit, ihren Wissenstand und ihr Verständnis bereits während des Semesters zu kontrollieren und vorab Punkte für die abschließende Klausur zu sammeln.

Literatur zur Übung: Einen Umdruck zum Download finden zur Lehrveranstaltung angemeldete Studierende im L²P-Lernraum.

  • Pflichtfach in den Studiengängen
    • Bachelor Maschinenbau/Kunststoff- und Textiltechnik
    • Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen Maschinenbau/Kunststofftechnik
  • nur im Sommersemester
  • Umfang: 3 SWS (V2 Ü1)
  • Credit Points: 4
  • Prüfungsform: Klausur
  • Dozent: Prof. Dr.-Ing. Christian Hopmann

Kunststoffverarbeitung II (Umdruck)
Autor: Christian Hopmann
Erhältlich in der IKV-Studienbetreuung

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