Aus ökologischen und ökonomischen Gründen ist ein effizienter Materialeinsatz bei der Herstellung von Verpackungen entscheidend. Besonders bei Massenprodukten wie Joghurtbechern steigt die Nachfrage nach nachhaltig gefertigten Produkten immer weiter. Da bei thermogeformten Formteilen eine ungleichmäßige Verformung des Halbzeugs mit Dünnstellen charakteristisch ist, werden alle Bereiche mit größerer Wanddicke überdimensioniert. Grund für das Überdimensionieren ist, dass das Formteil auf die dünnste Stelle hin ausgelegt ist. Daraus ergibt sich der Bedarf einer angepassten Wanddickenverteilung zur Steigerung der Materialeffizienz.
Mit dem Ziel, die Formeigenschaften von thermogeformten Bauteilen zu optimieren, wird eine Stempelvorstreckung eingesetzt. Auf diese Weise lässt sich die Verformung der Halbzeuge lokal so beeinflussen, dass das Material nicht aus dünn Bereichen der Dünnstellen gezogen wird. Durch die Anpassung der lokalen Verstreckung wird die Wanddickenverteilung vergleichmäßigt. Somit lässt sich die Halbzeugdicke bei gleichbleibenden Bauteileigenschaften verringern.
Das Ziel dieser Arbeit ist die systematische Analyse der Einflüsse von verschiedenen für das Thermoformen relevanten Prozessparameter auf die Wanddickenverteilung. Je nach Umfang könnte Deine Arbeit folgende Arbeitspakete enthalten:
- Analyse von weiteren, prozessrelevanten Parametern der Stempelverstreckung hinsichtlich hoher Materialeffizienz
- Analyse von Stempelmaterialien und Stempeleigenschaften wie bspw. Stempeltemperatur.
- Übertragung der bereits gewonnenen Erkenntnisse auf Mehrschichtfolien.
- Ermittlung und Charakterisierung verschiedener Materialen bzw. Folien zur Verbesserung des Prozessverständnisses, um die auftretenden Effekte wissenschaftlich erläutern zu können und Wirkzusammenhänge abzuleiten.
Da die benötigten Halbzeuge und Maschinen bereits vorhanden bzw. betriebsbereit sind, kannst Du/könnt Ihr direkt mit der Arbeit beginnen.
Ansprechpartner:
Dennis Balcerowiak, M.Sc. RWTH
Telefon: +49 241 80-28348
E-Mail: dennis.balcerowiak@ikv.rwth-aachen.de