Alterung spritzgegossener thermoplastischer Mikrobauteile
Steve Meister
Spritzgießteile mit kleinen oder dünnwandigen Dimensionen finden in nahezu allen Anwendungen Einsatz. Aufgrund der verringerten geometrischen Maße und den dadurch veränderten Fließ- und Abkühlbedingungen in der Verarbeitung wird auch die Ausbildung der physikalischen Struktur im Bauteil beeinflusst. Diese Veränderungen haben letztlich auch Auswirkungen auf das Bauteilverhalten in der Anwendung. Infolge von verschiedenen äußeren Umgebungs- und Einsatzbelastungen finden zudem zeitabhängige physikalische und chemische Alterungsvorgänge im Bauteil statt, wodurch ebenfalls eine Eigenschaftsveränderung von Material und Bauteil hervorgerufen werden kann. Inwieweit die Bauteildimensionen bzw. die prozessinduzierten strukturellen Eigenschaften das Alterungsverhalten thermoplastischer Mikrobauteile beeinflussen ist bislang kaum erforscht.
Im Rahmen dieser Arbeit wird daher das Alterungsverhalten spritzgegossener Mikrobauteile gezielt erforscht. Hierzu werden exemplarisch an den technischen Thermoplaste PC und PA66 unterschiedlich skalierte Zugprüfkörper hergestellt und durch Ofenlagerung künstlich gealtert. Dies erlaubt eine systematische Untersuchung des Einflusses der Bauteildimensionen auf physikalische und chemische Alterungsvorgänge bei Mikro- und Dünnwandbauteilen und den daraus resultierenden Eigenschaftsveränderungen im Gebrauch. Darüber hinaus erfolgt mittels einer dynamischen Werkzeugtemperierung eine Variation der Abkühlbedingungen und damit der sich ausbildenden physikalische Struktur. Hiermit wird untersucht, inwieweit über den Herstellprozess das Alterungsverhalten von Mikro- und Dünnwandbauteilen beeinflusst und das Langzeitverhalten im Gebrauch begünstigt werden kann.