Steigerung der Fließweglänge durch funkenerosive Bearbeitung der Werkzeugoberfläche

Steigere die Fließweglänge im Spritzgießprozess durch eine neuartige Werkzeugoberfläche und ermögliche einen geringeren Materialverbrauch.

Einflusses einer strukturierten Spritzgießwerkzeugoberfläche auf das Fließverhalten von Kunststoffschmelze | Bild: IKV

Thema der Arbeit:
Sowohl für dünnwandige Verpackungsanwendungen als auch für dickere technische Bauteile mit langen Fließwegen stellen die erreichbaren Fließweglängen im Spritzgießprozess häufig eine Limitation dar. Deshalb soll eine strukturierte Werkzeugoberfläche, die den Wärmeübergang im Werkzeug beeinflusst, zur Verbesserung des Fließverhaltens entwickelt werden.

Die Arbeit wird in dieser Arbeitsgruppe verfasst:
Die Arbeitsgruppe Mikrotechnik beschäftigt sich neben der Herstellung von Mikrobauteilen auch mit funktionalen Werkzeug- und Formteiloberflächen. In enger Zusammenarbeit mit dem WZL werden dabei fließwegsteigernde Oberflächenmodifikationen im Spritzgießwerkzeug erforscht.

Zielsetzung:
Ziel deiner Arbeit wird es sein, den Einfluss einer durch Funkenerosion bearbeiteten Werkzeugoberfläche auf das Fließverhalten von thermoplastischen Materialien zu untersuchen. Dabei soll zunächst der Einfluss der Oberflächentopologie auf die Kunststoffschmelzeströmung mithilfe von Spritzgießsimulationen modelliert und analysiert werden. Zusätzlich soll die erreichbare Fließweglänge und das Temperaturverhalten der Schmelze im Werkzeug in Abhängigkeit unterschiedlich strukturierter Werkzeugoberflächen sowie verschiedener Prozessparameter durch praktische Spritzgießversuche ermittelt werden.

Deine Aufgabenstellung:

In deiner Abschlussarbeit (Bachelor- oder Masterarbeit) bearbeitest Du folgende Aufgaben:

  • Simulative Abbildung des Prozesses, aufbauend auf einem bestehenden Modell
  • Praktische Versuche zur Validierung des Oberflächeneinflusses und Bestimmung der Fließweglänge
  • Optische und Mikroskopische Untersuchungen der erodierten Oberflächenstruktur
  • Statische Auswertung und Aufbereitung der Ergebnisse

Dein Profil:

  • Technisches oder naturwissenschaftliches Studium
  • Erste Erfahrung in der Kunststoffverarbeitung und im Umgang mit Simulationssoftware wünschenswert aber nicht unbedingt notwendig
  • Sorgfältige und gewissenhafte Arbeitsweise

Wenn du Interesse hast, spannende Grundlagenforschung für die Produkte von Morgen zu treiben, melde dich bei mir.

Dein Ansprechpartner:
Moritz Mascher, M.Sc.
Telefon: +49 241 80-96621
E-Mail: moritz.mascher@ikv.rwth-aachen.d