Sonderverfahren des Spritzgießens

  • W. Michaeli
  • C. Lettowsky
Chapter

Auszug

Das Spritzgießen ist neben der Extrusion das wichtigste Verarbeitungsverfahren für Kunststoffe [1]. Das Verfahren hat sich seit seinen Ursprüngen Ende des 19. Jahrhunderts bis heute stetig weiterentwickelt [2]. In neuerer Zeit steigt die Anzahl komplexer Anwendungen, die die gezielte Kombination verschiedener Funktionalitäten in einem Formteil erfordern. Das Standard-Spritzgießen kann diese Anforderungen immer weniger befriedigen. Daher gewinnen die Sonderverfahren des Spritzgießens zunehmend an Bedeutung [3]. Ihre Anzahl beträgt inzwischen über 100. Die Aufgabe des Anwenders ist es, aus der Vielzahl der möglichen Verfahren, ein anforderungsgerechtes auszuwählen, das sowohl unter technischen wie wirtschaftlichen Gesichtspunkten die optimale Lösung darstellt. Dies setzt die ständige Auseinandersetzung mit Entwicklungstendenzen im Bereich der Spritzgießtechnologie voraus. Daher soll im folgenden Abschnitt ein Überblick über die wichtigsten Spritzgieß-Sonderverfahren gegeben werden.

This is a preview of subscription content, log in to check access.

Preview

Unable to display preview. Download preview PDF.

Unable to display preview. Download preview PDF.

25.10 Literatur

  1. 1.
    Tadmor Z., Gogos C.G.: Principles of Polymer Processing, 2. Edition, John Wiley & Sons, New York, 2006.Google Scholar
  2. 2.
    Johannaber F., Michaeli, W.: Handbuch Spritzgießen, 2. Edition, Hanser Verlag, München, 2004.Google Scholar
  3. 3.
    Pötsch G., Michaeli W.: Injection molding — An introduction, Hanser Verlag, 2. Edition, München, New York, 2007.Google Scholar
  4. 4.
    Menges G., Michaeli W., Mohren P.: Anleitung zum Bau von Spritzgießwerkzeuge, 6. Edition, Hanser Verlag, München, 2007.Google Scholar
  5. 5.
    Ronnewinkel C.: Mehrkomponentenspritzgießen von Flüssigsilikon-Thermoplast-Verbundbauteilen, Dissertation an der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen, Aachen, 2001.Google Scholar
  6. 6.
    Kuhmann K.: Prozeß-und Materialeinflüsse beim Mehrkomponentenspritzgießen, Dissertation an der Universität Erlangen-Nürnberg, 1998.Google Scholar
  7. 7.
    Brinkmann S.: Verbesserte Vorhersage der Verbundfestigkeit von 2-Komponenten-Spritzgussbauteilen, Dissertation an der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen, Aachen, 1996.Google Scholar
  8. 8.
    Haberstroh E., Lettowsky C.: Multi-component injection moulding of Liquid Silicone Rubber/Thermoplastic-Combinations, Journal of Polymer Engineering, 24,1–3, 2004, p. 203–214.Google Scholar
  9. 9.
    White J.L., Lee B.-L.: An experimental study of sandwich injection molding of two polymer melts using simultaneous injection, Polymer Engineering and Science, 15,7 1975, p. 481–485.CrossRefGoogle Scholar
  10. 10.
    Young S.S., White J.L., Clark E.S., Oyanagi Y.: A basic experimental study of sandwich injection molding with sequential injection, Polymer Engineering and Science, 20,12, 1980, p. 798–804.CrossRefGoogle Scholar
  11. 11.
    Zipp T.: Fliessverhalten beim 2-Komponenten-Spritzgießen. Dissertation an der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen, Aachen, 1992.Google Scholar
  12. 12.
    Eckardt H.: Mehrkomponentenspritzgießen, In: Neue Werkstoffe und Verfahren beim Spritzgießen, VDI-Verlag, Düsseldorf, 1990, p. 149–194.Google Scholar
  13. 13.
    Hobson J.R.: Patentschrift US 2331688 (12.10.1943), Hartford Empire Company. Pr.: US 19380207700 13.05.1938 — Method and apparatus for making hollow articles of plastic material.Google Scholar
  14. 14.
    Cretin A.: Patentschrift FR 1145441 (25.10.1957). Pr.: FR T1145441 24.01.1956 — Procédé et dispositif pour le moulage des corps creux en matière plastique et analogues.Google Scholar
  15. 15.
    Kataoka H.: Patentschrift US 4140672 (20.02.1979), Asahi Dow Ldt. Pr.: JP 19770000316 05.01.1977 — Process for producing moldings.Google Scholar
  16. 16.
    Uematsu R.: Patentschrift JP 54034378 (13.03.1979), Riyuuji Uematsu. Pr.: JP 19770100710 22.08.1977 — Method of manufacturing buffering synthetic resin moldings.Google Scholar
  17. 17.
    Jüntgen T.: Injektortechnik und Prozessuntersuchungen bei der Gas-und Wasserinjektionstechnik, Dissertation an der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen, Aachen, 2004.Google Scholar
  18. 18.
    Michaeli W., Lettowsky C., Grönlund O., Wehr H.: Fluidinjektionstechnik: Herstellung medienführender Leitungen, Kunststoffe, 94,3, p. 80–82, 2004.Google Scholar
  19. 19.
    Michaeli W., Lettowsky C., Grönlund O.: Advances in Gas-and Water Injection Technique. In: Proceedings of the 22 nd Annual Meeting of the Polymer Processing Society (PPS). Yamagata, Japan, 02.–06.07.2006Google Scholar
  20. 20.
    Avery J.: Gas-Assist Injection Molding — Principles and Applications, Hanser Verlag, München, New York, 2001.Google Scholar
  21. 21.
    Eyerer P., Elsner P., Knoblauch-Xander M., von Riewel A.: Gasinjektionstechnik, Hanser Verlag, München, 2003.Google Scholar
  22. 22.
    Lanvers A.P.: Analyse und Simulation des Kunststoff-Formteilbildungsprozesses bei der Gasinjektionstechnik (GIT), Dissertation an der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen, Aachen, 1993.Google Scholar
  23. 23.
    Rennefeld C.: Konstruktive Optimierung von Thermoplastformteilen und Spritzgießwerkzeugen für die Gasinnendrucktechnik, Dissertation an der Universitäts-Gesamthochschule Paderborn, 1996.Google Scholar
  24. 24.
    Schröder T.: Neue Aspekte bei der Herstellung von Kunststoffformteilen mit der Gasinjektionstechnik (GIT), Dissertation an der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen, Aachen, 1996.Google Scholar
  25. 25.
    Findeisen H.: Ausbildung der Restwanddicke und Prozeßsimulation bei der Gasinjektionstechnik, Dissertation an der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen, Aachen, 1997.Google Scholar
  26. 26.
    Hopmann C.: Analyse des Keramikspritzgießverfahrens zur Herstellung kompakter Bauteile und unter Einsatz der Gasinjektionstechnik, Dissertation an der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen, Aachen, 2001.Google Scholar
  27. 27.
    Kleba I.: Entwicklung von Sequenzverfahren zur Herstellung von Hohlkörpern und Sandwichformteilen aus Polyurethan, Dissertation an der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen, Aachen, 2001.Google Scholar
  28. 28.
    Wehr H.: Fluidinjektionstechnik im Elastomerspritzgießprozess, Dissertation an der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen, Aachen, 2001.Google Scholar
  29. 29.
    Op de Laak M.: Neue WIT-Variante kombiniert Gas und Wasser. TiK-WIT: Spezielles Wasserinjektionsverfahren vermeidet Wassereinschlüsse im Bauteil, Kunststoff-Berater, 48,11, 2003, p. 28–31.Google Scholar
  30. 30.
    Michaeli W., Brunswick A., Gruber M.: Gas geben mit Wasser: Wasser-Injektionstechnik (WIT): Eine neue Alternative zur GIT?, Kunststoffe, 89,4, 1999, p. 84–86.Google Scholar
  31. 31.
    Michaeli W, Brunswick A, Pohl T.C.: Gas oder Wasser? Spritzgießen von Hohlkörpern durch Fluidinjektion, Kunststoffe, 89,9, 1999, p. 62–65.Google Scholar
  32. 32.
    Michaeli W., Brunswick A., Kujat C.: Kühlzeit reduzieren mit der Wasser-Injektionstechnik — Vorteile gegenüber der Gasinjektion, Kunststoffe, 90,8, 2000, p. 67–72.Google Scholar
  33. 33.
    Michaeli W., Jüntgen T., Brunswick A.: Die WIT auf dem Weg zur Serie — Wasserinjektions technik jetzt industriell angewendet, Kunststoffe, 91,3, 2001, p. 104–106.Google Scholar
  34. 34.
    Liu S.-J., Chen Y.-S.: Water assisted injection molding of thermoplastic materials: Effects of processing parameters, Polymer Engineering and Science, 43, 2003, p. 1806–1817.CrossRefGoogle Scholar
  35. 35.
    Liu S.-J., Hsieh M.-H.: Residual wall thickness distribution at the transition and curve sections of water-assisted injection molded tubes, International Polymer Processing, 22,1, 2007, p. 82–89.Google Scholar
  36. 36.
    Liu S.-J., Wu Y.-C., Chen W.-K.: Surface gloss difference on water assisted injection moulded thermoplastic parts: Effects of processing variables, Plastics, Rubber and Composites, 35,1, 2006, p. 29–36.CrossRefGoogle Scholar
  37. 37.
    Michaeli W., Grönlund O., Lettowsky C.: Injector Technology for the Water Injection Tech nology (WIT), In: Proceedings of the 64 th Annual Technical Conference (ANTEC) of the Society of Plastics Engineers, Charlotte, Vereinigte Staaten von Amerika, 2006.Google Scholar
  38. 38.
    Knauer B., Wende A.: Methodik-Werkstoff-Gestaltung-Bemessung. Konstruktionstechnik und Leichtbau, AkademieVerlag, Berlin, 1988.Google Scholar
  39. 39.
    Pfannschmidt L.O.: Herstellung resorbierbarer Implantate mit mikrozellulärer Schaumstruktur, Dissertation an der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen, Aachen, 2002.Google Scholar
  40. 40.
    Habibi-Naini, S.: Neue Verfahren für das Thermoplastschaumspritzgießen, Dissertation an der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen, Aachen, 2004.Google Scholar
  41. 41.
    Klempner D., Frisch K.C.: Polymeric Foams, Hanser Verlag, München, New York, 1991.Google Scholar
  42. 42.
    Trausch G.: Physikalisch und chemisch getriebene Thermoplastschäume. Grenzen der Verfahren und Anwendungen. Schäume aus der Thermoplastischen Schmelze, VDI Verlag, Düsseldorf, 1981.Google Scholar
  43. 43.
    Michaeli W., Cramer A.: Process analysis of foam injection moulding with physical blowing agents, Journal of Polymer Engineering, 26,2–4, 2006, p. 227–244.Google Scholar
  44. 44.
    Michaeli W., Cramer A.: Increasing the surface quality of foamed injection molded parts, In: Proceedings of the 64 th Annual Technical Conference (ANTEC) of the Society of Plastics Engineers, Charlotte, Vereinigte Staaten von Amerika, 2006.Google Scholar
  45. 45.
    Lübke, G.: Jedem das Seine — Treibmittelsysteme und Nukleierungsmittel für thermoplastische Schaumstoffe, In: IKV-Seminar zur Kunststoffverarbeitung, Aachen, 26.–27. Juni 2001.Google Scholar
  46. 46.
    Liebehentschel L.: Chemische Treibmittel — Eine Einführung in das Schäumen von Polymeren, In: Unterlagen zum IKV-Seminar Kunststoffschäume — Neues aus Spritzgießen und Extrusion, Aachen, 26.–26. September 2006.Google Scholar
  47. 47.
    Mennerich C.: Chemische Treib-und Nukleierungsmittel — Grundlagen und Anwendungsbeispiele, In: Unterlagen zur Fachtagung Polymerschäume, Süddeutsches Kunststoff-Zentrum, Würzburg, 07.–08.02.2007.Google Scholar
  48. 48.
    Okamoto K.T.: Microcellular Processing, Hanser Verlag, München, New York, 2003.Google Scholar
  49. 49.
    van Krevelen D.W.: Properties of Polymers, Elsevier Scientific, Amsterdam, Oxford, New York, 1990.Google Scholar
  50. 50.
    Pretel G.U.: Fließverhalten treibmittelbeladener Polymerschmelzen, Dissertation an der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen, Aachen, 2006.Google Scholar
  51. 51.
    Park C.B., Suh N.P.: Filamentary Extrusion of Microcellular Polymers Using a Rapid Decompressive Element, Polymer Engineering and Science, 36,1, 1996, p. 34–48.CrossRefGoogle Scholar
  52. 52.
    Jaeger A.: Schäumen beim Spritzgießen neu entdeckt, In: Tagungshandbuch Präzisionsspritzguss heute, Kunststoff-Institut Lüdenscheid, 2002.Google Scholar
  53. 53.
    Pahlke, S.: Schaumspritzgießen mit physikalischen Treibmitteln — Maschinentechnik, Nutzen und Grenzen, In: Unterlagen zum IKV-Seminar Kunststoffschäume, Aachen, 4.–5. Februar 2003.Google Scholar
  54. 54.
    Michaeli W., Schröder T., Pfannschmidt O.: Entwicklung einer Vorrichtung zur Herstellung geschäumter Kunststoffformteile durch Einbringen eines physikalischen Treibmittels in den Schmelzestrom einer konventionellen Spritzgießmaschine, Deutsches Patent DE198530218, 2000.Google Scholar
  55. 55.
    Cramer A.: Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung physikalisch getriebener Schäume, Deutsche Patentanmeldung DE10 2005 033 731 A1, 2005.Google Scholar
  56. 56.
    Semerdjiev S.: Thermoplastische Strukturschaumstoffe, VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig, 1980.Google Scholar
  57. 57.
    Michaeli W., Pfannschmidt L.O.: Microporous, resorbable implants produced by the CESP Process, Advanced Engineering Materials, 1,3–4, 1999, p. 206–208.CrossRefGoogle Scholar
  58. 58.
    Vogt F., Stein A., Rettemeier G., Krott N., Hoffmann R., Vom Dahl J., Bosserhof A.-K., Michaeli W., Hanrath P., Weber C., Blindt R.: Long-term assessment of an novel biodegradable paclitaxel-eluting coronary polylactide stent, European Heart Journal, 25, 2004, p.1330–1340.CrossRefGoogle Scholar
  59. 59.
    Hölzl F.: Entwicklung einer biodegradierbaren Harnleiterschiene, Dissertation an der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen, Aachen, 2001.Google Scholar
  60. 60.
    Hözl F., Pfannschmidt L.O., Manegold E., Rohrmann D., Jakse G., Brauers, A.: In vitro analysis and animal experiment study of surface modified biodegradable polylactide ureteral stents, Der Urologe, A 39,6, 2000, p. 557–564.CrossRefGoogle Scholar
  61. 61.
    Bendix D., Liedtke, H.: Resorbierbare Polymere: Zusammensetzung, Eigenschaften und Anwendungen. In: Biodegradierbare Implantate und Materialien, Hefte zu „Der Unfallchirurg“, Herausgeber: Claes L., Ignatius A., 265, Berlin Heidelberg, Springer-Verlag, 2006.Google Scholar
  62. 62.
    Hofmann G.O.: Biodegradable implants in traumatology: a review on the state of the art, Archives in Orthopedic and Trauma Surgery, 114, 1995, p. 123–132.CrossRefGoogle Scholar
  63. 63.
    Ming Li S.U., Garreau H., Vert M.: Structure-property relationships in the case of the degradation of massive aliphatic poly-(α-hydroxy acids) in aqueous media, J. Mater. Sci. Mater. Med., 1, 1990, p. 123–130.CrossRefGoogle Scholar
  64. 64.
    Grizzi I., Garreau H., Li S., Vert M.: Hydrolytic degradation of devices based on poly (DL-lactid acid) size-dependence, Biomaterials, 16, 1995, p. 305–311.CrossRefGoogle Scholar
  65. 65.
    Lam K.H., Niewenhuis P., Molenaar I., Esselbrugge H., Feijen J., Dijkstra J., Schakenraad J.M.: Biodegradation of porous versus non — porous poly(L-lactid acid) films, J. Mater. Sci. Mater. Med., 5, 1994, p. 181–189.CrossRefGoogle Scholar
  66. 66.
    Bürkle E.: Foliendekoration — Oberflächenveredelung mit Zukunft, Kunststoffe, 87,3, 1997, p. 320–328.Google Scholar
  67. 67.
    Wielpütz M.: Analyse der Hinterspritztechnik kompakter Dekormaterialien, Dissertation an der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen, Aachen, 2004.Google Scholar
  68. 68.
    Galuschka S.: Hinterspritztechnik — Herstellung von textilkaschierten Spritzgießteilen, Dissertation an der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen, Aachen, 1994.Google Scholar
  69. 69.
    Steinbichler G., Giebauf J.: Thermoformen im Spritzgießwerkzeug, Kunststoffe, 87,10, 1997, p. 1262–1270.Google Scholar
  70. 70.
    Schütt H.K.: Dekorieren mit Inserts, Kunststoffe 88,9, 1998, p. 1371–1374.Google Scholar
  71. 71.
    Dimov S.S., Matthews C.W., Glanfield A., Dorrington P.: A roadmapping study in multimaterial micro manufacture, In: Proceedings of the 2nd International Conference on Multi-Material Micro Manufacture (4M), Grenoble, France, 2006.Google Scholar
  72. 72.
    Glaser T., Ihring A., Morgenroth W., Seifert N., Schröter S., Baier, V.: High temperature resistant antireflective moth-eye structures for infrared radiation sensors, Microsystems technologies, 11, 2005, p. 86–90.Google Scholar
  73. 73.
    Bechert D.W., Bruse M., Hage W.: Experiments with three-dimensional riblets as an idealized model of SharkSkin, Experiments in fluids, 28, 2000, p. 403–412.CrossRefGoogle Scholar
  74. 74.
    Gärtner R.: Analyse der Prozesskette zur Herstellung mikrostrukturierter Bauteile durch Spritzgießen, Dissertation an der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen, Aachen, 2005.Google Scholar
  75. 75.
    Rogalla A.: Analyse des Spritzgießens mikrostrukturierter Bauteile aus Thermoplasten, Dissertation an der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen, Aachen, 1998.Google Scholar
  76. 76.
    Spennemann A.: Eine neue Maschinen-und Verfahrenstechnik zum Spritzgießen von Mikrobauteilen, Dissertation an der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen, Aachen, 2000.Google Scholar
  77. 77.
    Michaeli W., Lettowsky C., Kamps T.: Micro injection moulding — New plasticising concepts, In: Proceedings of the 23 rd Annual Meeting of the Polymer Processing Society (PPS), Salvador, Brasil, 2007.Google Scholar
  78. 78.
    Ziegmann C.: Kunststofftechnische Prozesse für die Mikromontage, Dissertation an der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen, Aachen, 2007.Google Scholar
  79. 79.
    Opfermann D.: Verbundfestigkeit beim Mikro-Montagespritzgießen, Dissertation an der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen, Aachen, 2007.Google Scholar
  80. 80.
    Friedrichs B., Friesenbichler W., Gissing, K.: Spritzprägen dünnwandiger thermoplastischer Formteile, Kunststoffe, 80,5, 1980, p. 583–587.Google Scholar
  81. 81.
    Michaeli W., Galuschka S.: Spritzprägen: Verfahrensanalyse und Cadmould-Berechnungen, Plastverarbeiter, 45,12, 1994, p. 21–27.Google Scholar
  82. 82.
    Brockmann C.: Spritzprägen technischer Thermoplastformteile, Dissertation an der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen, Aachen, 1998.Google Scholar
  83. 83.
    Berthold J.: Verarbeitung von duroplastischen Formmassen im Spritzprägeverfahren, Dissertation an der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen, Aachen, 2000.Google Scholar
  84. 84.
    Mehls B., Meckelburg E.: Hochleistungskeramik — Schlüsseltechnologie des 21. Jahrhunderts?, Ingenieur-Werkstoffe, 2,12, 1990, p. 10–20.Google Scholar
  85. 85.
    Mair H., Wiesner H., Weinand D., Maat J. ter, Wohlfromm H., Blömacher M.: Pulverspritzguß, GAK, 50,4, 1997, p. 279–282.Google Scholar
  86. 86.
    Hopmann C.: Analyse des Keramikspritzgießverfahrens zur Herstellung kompakter Bauteile und unter Einsatz der Gasinjektionstechnik, Dissertation an der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen, Aachen, 2000.Google Scholar
  87. 87.
    Hickmann T., Klemp E.: Schnell und günstig zu Präzisionsteilen, Kunststoffe, 94,11, 2004, p. 62–65.Google Scholar
  88. 88.
    Michaeli W., Pfefferkorn T.: Analyse des Keramikspritzgießprozesses für komplexe Bauteil geometrien, Keramische Zeitschrift, 58,4, 2006, p. 262–266.Google Scholar

Copyright information

© Springer 2008

Authors and Affiliations

  • W. Michaeli
    • 1
  • C. Lettowsky
    • 1
  1. 1.Institut für Kunststoffverarbeitung (IKV) in Industrie und Handwerk an der RWTH AachenAachen

Personalised recommendations