Konstruktion eines variablen Werkzeugeinsatzes für die Direktverschraubung von Duroplasten

Durch die Erstellung von Richtlinien zu Direktverschraubungen von Duroplasten, können komplexe Baugruppen reversibel gefügt werden.

Werkzeugkonzepterstellung | Bild: IKV

Duroplast-Spritzgießwerkzeug | Foto: Gira

Die steigenden Temperaturanforderungen an Kunststoffbauteile haben einen Trend zur Entwicklung und zum Einsatz von Kunststoffen mit erhöhter Temperaturbeständigkeit eingeleitet. Duroplaste erfüllen diese Anforderung und werden zunehmend interessant für Kraftfahrzeugs- und Beleuchtungsanwendungen. Sie stellen häufig eine gute Alternative zu teuren Hochtemperatur-Thermoplasten und aufgrund der geringeren Dichte auch zu Leichtmetallen dar.

Das Potenzial der Duroplaste ist für komplexere Baugruppen jedoch nur nutzbar, wenn geeignete Fügeverfahren vorhanden sind, um verschiedenen Formteile zu verbinden. Duroplaste können nach der Verarbeitung nicht wieder aufgeschmolzen werden, sodass ein Verschweißen nicht möglich ist. Daher stellt das Verschrauben oftmals das einzig anwendbare Fügeverfahren von Duroplasten dar. Aus wirtschaftlicher Sicht stellt die Direktverschraubung, gegenüber dem etablierten Einsatz von Metall-Inserts, durch den Wegfall des zusätzlichen handling- und werkzeugseitigen Aufwands eine vorteilhafte Alternative dar. Allerdings existieren zum jetzigen Zeitpunkt keine Richtlinien zur Konstruktion des Anschraubtubus und zu Direktverschraubungen in duroplastischen Formteilen.

Ziel Deiner Arbeit wird es sein, einen Werkzeugeinsatz für ein Stammwerkzeug zu konstruieren, um variable Tubusgeometrien abzubilden. Dabei wirst Du Dich mit den Herausforderungen der Werkzeugentwicklung für Duroplaste auseinandersetzen und ein Konzept entwickeln, um möglichst einfach verschiedene Geometrieparameter zu variieren. Dieses wirst Du abschließend durch eine Simulation validieren und ggf. optimieren. Bei der Durchführung der Arbeit wirst Du von einem engagierten Team von Hiwis unterstützt. Die benötigte Software steht bereit und Du kannst sofort anfangen.

Wenn Du Interesse und Spaß an anspruchsvollen Konstruktionsaufgaben hast, dann melde Dich einfach bei mir.

Ansprechpartner
Maximilian Kramer, M. Sc.
Telefon: +49 241 80-93981
E-Mail: maximilian.kramer@ikv.rwth-aachen.de