Entformungskraftmessung an Polypropylen, Polyoxymethylen und Ionomeren

Berthold Lorenz

Entformungskraftmessung an Polypropylen, Polyoxymethylen und Ionomeren

Translated title of the contribution: Demolding forces of Polypropylene, Polyoxymethylene and Ionomers

Berthold Lorenz

Research output: Thesis › Master's Thesis

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Abstract

Friction as well as adhesion hinder the demolding of injection molded parts. Both are influenced by the polymer and the steel mold surfaces. A practical relevant test device, built as friction tester integrated into an injection mold, enables the analysis of demolding forces and friction coefficients under real injection molding conditions. Four low-viscous polypropylene grades (PP), one polyoxymethylene grade (POM) and 2 thermoplastic elastomers were analyzed in combination with various mold surface structures, mold temperatures and normal force levels. The static coefficient of friction µ0 was calculated as the quotient of maximum measured demolding force and acting normal force. Increasing normal forces rise the necessary demolding forces for all polymers examined. However, higher mold temperature as well as surface roughness reduce the demolding forces in most cases. The lowest coefficients of static friction (µ0 = 0.02 to 0.11) were detected for POM and a DLC-Flex coated mold surface (Ra = 0.059 µm) at a mold temperature of 80°C.

Translated title of the contribution	Demolding forces of Polypropylene, Polyoxymethylene and Ionomers
Original language	German
Qualification	Dipl.-Ing.
Supervisors/Advisors	Friesenbichler, Walter, Supervisor (internal) Berger, Gerald, Co-Supervisor (internal)
Award date	8 Apr 2011
Publication status	Published - 2011

Bibliographical note

embargoed until 14-03-2016

Keywords

demolding force
friction coefficient
surface roughness
static friction
adhesion
normal force

Access to Document

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Cite this

@mastersthesis{7b7cdb58053449109b9269142eed2c10,

title = "Entformungskraftmessung an Polypropylen, Polyoxymethylen und Ionomeren",

abstract = "Im Spritzgie{\ss}prozess wirken beim Entformen des Formteils so genannte Entformungskr{\"a}fte, die durch das Reibungs- und Adh{\"a}sionsverhalten zwischen Kunststoff- und Werkzeugoberfl{\"a}che beeinflusst werden. Mit einem im Rahmen des PCCL-multifirm-Projektes 3.2 speziell entwickelten Messwerkzeug k{\"o}nnen diese Entformungskr{\"a}fte direkt w{\"a}hrend des Spritzgie{\ss}prozesses und somit unter realen Bedingungen erfasst werden. In dieser Arbeit wurden f{\"u}r 4 Polypropylentypen, 2 thermoplastische Elastomere und ein Polyoxymethylen die Entformungskr{\"a}fte gemessen und aus dem Quotienten von maximaler Entformungskraft und wirkender Normalkraft die Haftreibwerte µ0 bestimmt. Die Einflussgr{\"o}{\ss}en waren die Oberfl{\"a}chenstruktur der Werkzeug-Probek{\"o}rper, die Vorlauftemperatur und verschiedene Normalkraftbelastungsstufen. Zunehmende Normalkr{\"a}fte f{\"u}hrten bei allen untersuchten Polymeren zu einer Steigerung der Entformungskr{\"a}fte. Eine Erh{\"o}hung der Vorlauftemperatur oder der Oberfl{\"a}chenrauigkeit hingegen bewirkte in den meisten F{\"a}llen eine Abnahme dieser. Die absolut niedrigsten Haftreibwerte (µ0 = 0,02 bis 0,11) konnten mit POM bei einem DLC-Flex-beschichteten Stahl-Probek{\"o}rper (Ra = 0,059 µm) und einer Vorlauftemperatur von 80°C erzielt werden.",

keywords = "Entformungskraft, Haftkraft, Haftreibwert, Oberfl{\"a}chenrauigkeit, Kontaktdruck, Reibversuch, Normalkraft, demolding force, friction coefficient, surface roughness, static friction, adhesion, normal force",

author = "Berthold Lorenz",

note = "gesperrt bis 14-03-2016",

year = "2011",

language = "Deutsch",

}

TY - THES

T1 - Entformungskraftmessung an Polypropylen, Polyoxymethylen und Ionomeren

AU - Lorenz, Berthold

N1 - gesperrt bis 14-03-2016

PY - 2011

Y1 - 2011

N2 - Im Spritzgießprozess wirken beim Entformen des Formteils so genannte Entformungskräfte, die durch das Reibungs- und Adhäsionsverhalten zwischen Kunststoff- und Werkzeugoberfläche beeinflusst werden. Mit einem im Rahmen des PCCL-multifirm-Projektes 3.2 speziell entwickelten Messwerkzeug können diese Entformungskräfte direkt während des Spritzgießprozesses und somit unter realen Bedingungen erfasst werden. In dieser Arbeit wurden für 4 Polypropylentypen, 2 thermoplastische Elastomere und ein Polyoxymethylen die Entformungskräfte gemessen und aus dem Quotienten von maximaler Entformungskraft und wirkender Normalkraft die Haftreibwerte µ0 bestimmt. Die Einflussgrößen waren die Oberflächenstruktur der Werkzeug-Probekörper, die Vorlauftemperatur und verschiedene Normalkraftbelastungsstufen. Zunehmende Normalkräfte führten bei allen untersuchten Polymeren zu einer Steigerung der Entformungskräfte. Eine Erhöhung der Vorlauftemperatur oder der Oberflächenrauigkeit hingegen bewirkte in den meisten Fällen eine Abnahme dieser. Die absolut niedrigsten Haftreibwerte (µ0 = 0,02 bis 0,11) konnten mit POM bei einem DLC-Flex-beschichteten Stahl-Probekörper (Ra = 0,059 µm) und einer Vorlauftemperatur von 80°C erzielt werden.

AB - Im Spritzgießprozess wirken beim Entformen des Formteils so genannte Entformungskräfte, die durch das Reibungs- und Adhäsionsverhalten zwischen Kunststoff- und Werkzeugoberfläche beeinflusst werden. Mit einem im Rahmen des PCCL-multifirm-Projektes 3.2 speziell entwickelten Messwerkzeug können diese Entformungskräfte direkt während des Spritzgießprozesses und somit unter realen Bedingungen erfasst werden. In dieser Arbeit wurden für 4 Polypropylentypen, 2 thermoplastische Elastomere und ein Polyoxymethylen die Entformungskräfte gemessen und aus dem Quotienten von maximaler Entformungskraft und wirkender Normalkraft die Haftreibwerte µ0 bestimmt. Die Einflussgrößen waren die Oberflächenstruktur der Werkzeug-Probekörper, die Vorlauftemperatur und verschiedene Normalkraftbelastungsstufen. Zunehmende Normalkräfte führten bei allen untersuchten Polymeren zu einer Steigerung der Entformungskräfte. Eine Erhöhung der Vorlauftemperatur oder der Oberflächenrauigkeit hingegen bewirkte in den meisten Fällen eine Abnahme dieser. Die absolut niedrigsten Haftreibwerte (µ0 = 0,02 bis 0,11) konnten mit POM bei einem DLC-Flex-beschichteten Stahl-Probekörper (Ra = 0,059 µm) und einer Vorlauftemperatur von 80°C erzielt werden.

KW - Entformungskraft

KW - Haftkraft

KW - Haftreibwert

KW - Oberflächenrauigkeit

KW - Kontaktdruck

KW - Reibversuch

KW - Normalkraft

KW - demolding force

KW - friction coefficient

KW - surface roughness

KW - static friction

KW - adhesion

KW - normal force

M3 - Masterarbeit

ER -