Kunststoff 2 KuStoVA2

• -  Formen vorbereiten

• -  Gelcoatschicht für eine bessere Oberflächengüte auftragen.

• -  Matten zuschneiden

• -  Vorbereitung der Harzmischung

• -  Schichtweise Ablage der Faserlagen.Tränken mit Pinsel / Roller.

• -  Verdichten der Lagen mit Entlüftungsrolle

• -  Aushärten

• -  Entformen und Nachbearbeiten

Konvexes Modell (Positivkern)

Formteil: Dicker Boden und dünne Ecken
Folie vorblasen zur Erzeugung einer gleichmässigen Vordehnung 

Lösung:

Lösung:

• -  Trennmitteln der Kokille

• -  Vorbereiten der Faserhalbzeuge

• -  Aufwickeln der Faserlagen auf einen Hilfsdorn.

• -  Einführen des Hilfsdorns

• -  Injektion der Harzmasse mit Füllstoffen über eine axial geführte Lanze

• -  Aushärtung des Bauteils während Rotation

• -  Entformen des Bauteils mit einem Ziehdorn

1. Aufheizen

• Halbzeug (Platte, Folie) wird auf

• Umformtemperatur gebracht

• Energieeinbringung über Konvektion, Kontakterwärmung, Infrarotstrahlung 

2. Umstell- und Formvorgang

• Transport von der Aufheiz- zur Umformstation 

3. Formverfahren

• Biaxiale Verstreckung der Halbzeuge
• Zeitdauer < 0,5 s; isothermer Prozess
• Abkühlung beginnt mit Werkzeugkontakt 

Vorteile:

• -  Ein Vielfaches der Presskraft kann erzeugt werden

• -  Geringe Porenanteilen und hoher Faservolumengehalten

  Nachteile:

• -  Hohe Investitionen in Anlagentechnik

• -  Hoher Energieverbrauch

• -  Lange Rüstzeiten bei der Vorbereitung des Prepreg-Laminats

• -  Viele Hilfsstoffe, welche nach jedem Zyklus entsorgt werden müssen

• -  Duroplastische Prepregs

• -  Thermoplastische Prepregs

• -  Film-stacking

• -  Textile Halbzeuge aus Mischgarnen

Lösung:

Lösung:

Lösung:

• Armorphe Thermoplaste wie PS, ABS, SAN, PMMA, PC, PVC

• Teilkristalline Thermoplaste wie PP, PE 

• Anpassung der Querschnittsfläche durch eine deutliche Verrippung

• Erhöhung der Steifigkeit und gleichzeitige Reduzierung der Kriechneigung durch Auswahl eines geeigneten Werkstoffs und die Zugabe von Glasfasern

• Faserorientierung

• Durchgängige Simulation bei der Bauteilauslegung

• Vergleich vom realem und simulierten Berstdruckversuchen 

guter Wärmeabfluss; ausdehnungsgerechtes Gestalten

• grosse Oberflächen zum Volumen

• Verminderung von Kerben

• Einbetten von Metalteilen

• Statisch bestimmte Lagerung

• Verwendung gleicher Werkstoffe 

•   Geradliniger Kraftverlauf ist anzustreben

• Symmetrische Ausführung

• Kerbwirkung vermeiden

• Biegung mit konstanter Randfaserspannung 

Kriech- und Relaxationseinfluss minimieren

• O-Ring-Positionierung

• Stahlhülsen verwenden

• Formschluss bevorzugen 

Strukturschaumstoff: (Integralschaumstoff) weist eine inhomogene Verteilung der Poren und damit einen etwa parabolischen Verlauf von Dichte und Elastizitätsmodul auf.

Sandwich-Bauweise: (Schicht-Verbundwerkstoff) definiert die Biegesteifigkeit im Wesentlichen durch die relativ dünnen, zugsteifen Deckschichten und ihren von der Kernschicht bestimmten Abstand. Metalleinbettung: durch Umspritzen, Einlaminieren usw. kann eine erhebliche Erhöhung der Steifigkeit bewirken, häufig bei gleichzeitiger Erhöhung der Belastbarkeit und Reduktion des Zeiteinflusses. 

Lösung:

Zug- und Drucksteifigkeit: Einfluss über die Grösse der Querschnittsfläche

Schubsteifigkeit: Einfluss über Schubverteilungszahl, Querschnittsfläche

Biegesteifigkeit: Einfluss über Flächenträgheitsmoment

Torsionssteifigkeit: Rotationssymmetrisch, geschlossene und dünnwandige Querschnitte, einspringende Ecken vermeiden 

• Werkstoffwahl: Kunststoff mit der gewünschten Steifigkeit auswählen

• Füllstoffe, insb. Glasfasern (höhere Festigkeit, geringere Zeit- abhängigkeit) 

• Optimale Steifigkeit

• Maximale Belastbarkeit

• Minimaler Zeiteinfluss

• Minimale Wärmeeinwirkung 

Steifigkeit ist ein Mass für den Widerstand, den ein Bauteil einer aufgezwungenen Verformung entgegensetzt.

Einflussgrössen:

• Angepasste Werkstoffsteifigkeit

• Angepasste Querschnittsgeometrie

• Inhomogene Werkstoffverteilung im

  Querschnitt

• Mehrachsiger Spannungszustand 

Lösung:

Beanspruchungsarten:

• Zug/Druck
• Schub
• Biegung

Torsion Beanspruchungsgrössen:

• Normalkraft
• Querkraft
• Biegemoment
• Torsionsmoment 

Es werden Kunststoffe mit hoher Festigkeit und Steifigkeit und geringer Spannungsrelaxation eingesetzt, z.B. PA, PVDF. 

• Kraftfluss direkt
• Kraftfluss semidirekt
• Kraftfluss indirekt

Schraubverbindungen sind feste, lösbare oder bedingt lösbare, translatorisch formschlüssige und rotatorisch kraftschlüssige Verbindungen. Werkstoffpaarung ist üblicherweise heterogen.

Wirkprinzip:
Haftreibung durch Ineinandergreifen von Gewindekonturen 

• gutes elastisches Verformungsvermögen;

• geringe Spannungsrelaxation;

• ausreichende Adhäsion mit dem Verbindungspartner, gute Haftreibung 

Lösung:

Pressverbindungen sind feste, bedingt lösbare, kraftschlüssige Verbindungen in meist rotationssymmetrischer Form. Werkstoffpaarung ist üblicherweise heterogen.

Wirkprinzip:
Haftreibung durch aufgezwungene elastische Verformung
Achtung, es tritt Relaxation auf 

Lösung:

Lösung:

Lösung:

• Kerbwirkung
• Vergrösserte Federlänge
• Gekrümmter Haken
• Kantenpressung
• Erhöhte Federkraft
• Sonderformen

• Werkstoffe müssen über ausreichendes elastisches Verformungsvermögen besitzen

• vorzugsweise Thermoplaste mit hoher Steifigkeit und Dehnbarkeit

• Einsatztemperaturbereich beachten

• Einfluss von Füllstoffen beachten