Untersuchung der Einflüsse des Spritzgießprozesses auf die Klebbarkeit von Thermoplasten

Vorhabenbeschreibung:

Das Spritzgießen ist eines der wichtigsten Fertigungsverfahren zur Massenherstellung von thermoplastischen Formteilen. Zum Fügen der Bauteile untereinander oder mit artfremden Werkstoffen steht unter anderem das Kleben zur Verfügung. Viele Anwender vermeiden jedoch den Einsatz von Klebstoffen beim Verbinden von spritzgegossenen Thermoplasten. Bekannte Probleme hierbei sind neben der niedrigen Oberflächenenergie auch Trenn- und Gleitmittelrückstände vom Gießprozess und die schwer prognostizierbare Festigkeitsentwicklung der Klebung über die Einsatzzeit. Mögliche Ursache hierfür ist die umgebungsbedingte Spannungsrisskorrosion, die aus dem Zusammenspiel von spritzgießbedingten Eigenspannungen und eindiffundierenden Klebstoffbestandteilen resultiert. Insbesondere amorphe Thermoplaste sind hiervon betroffen. Der Zusammenhang zwischen Spritzgießprozess, Klebbarkeit und umgebungsbedingter Spannungsrisskorrosion wird in den aktuellen Normen und Richtlinien zum Kleben von Thermoplasten nicht betrachtet. Das Forschungsvorhaben schließt diese Lücke. Der Einfluss des Spritzgießprozesses auf die verarbeiteten Thermoplaste und die sich ausbildenden Eigenspannungen werden systematisch untersucht. Die Spannungsrissneigung bei chemischem Angriff durch Klebstoffe wird untersucht, ebenso die Auswirkung der umgebungsbedingten Spannungsrissbildung auf die Festigkeit von Klebverbindungen thermoplastischer Werkstoffe. Ziel des Vorhabens ist Validierung der oben beschriebenen Zusammenhänge und die Erstellung einer Richtlinie, die dem industriellen Anwender relevante Prozessparameter dargelegt und Vorgaben für einen klebgerechten Spritzgießprozess enthält. Dieser stark durch KMU geprägte Industriebereich erhält damit eine einfache und kostengünstige Möglichkeit, den bisherigen Fertigungsprozess zu optimieren. Die Qualität der spritzgegossenen Bauteile in Bezug auf eine klebtechnische Weiterverarbeitung wird so gesteigert und die Wettbewerbsfähigkeit erhöht.