Neue Elastomer-Spritzgießmaschine für Forschungen am IKV

Dr.-Ing. Martin Facklam, Leiter der IKV-Abteilung Extrusion und Kautschuktechnik (l) und Clemens Wiesel, M.Sc., wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Arbeitsgruppe Elastomerspritzgießen mit der von LWB-Steinl neu zur Verfügung gestellten Elastomer-Spritzgießmaschine für Forschung und Ausbildung am IKV. Foto: LWB-Steinl

Die Elastomer-Abteilung am IKV in Aachen hat für ihre Forschungen eine neue Elastomer-Spritzgießmaschine von LWB-Steinl in Betrieb genommen.

Im Rahmen der langjährigen Zusammenarbeit wird der in der Forschung und der Lehre eingesetzte Maschinenpark der Kautschuktechnik-Abteilung am IKV-Aachen von LWB Steinl, einem bekannten Hersteller von Elastomer-Spritzgießmaschinen mit Stammsitz in Altdorf/Landshut, in regelmäßigen Abständen aktualisiert.

Elastomer-Spritzgießmaschinen mit modernster Steuerungstechnik

In diesem Jahr stand die Erneuerung der Maschinentechnik im Zeichen der erweiterten Möglichkeiten bei der Prozessintelligenz durch die neue Flex-Evo-Maschinensteuerung. Sie ist die zentrale Neuerung der Spritzgießmaschine vom Typ VSEFE 3000/2000s P. Die Maschine verfügt über ein 3.000 kN Säulen-Schließeinheit, ein maximales Einspritzvolumen von 2.000 cm³, Servodrive-Antriebssystem, EFE-Einspritzsystem, Kaskadensteuerung zur Düsenansteuerung von Kaltkanälen und umfangreiche Entformungsfunktionen.

Das 1950 gegründete Institut für Kunststoffverarbeitung (IKV) in Industrie und Handwerk an der RWTH Aachen ist mit aktuell rund 290 Industriepartnern das europaweit führende Forschungs- und Ausbildungsinstitut auf dem Gebiet der Kunststofftechnik. Dadurch wird der Lehrbetrieb von einem praxisnahen Forschungsbetrieb begleitet. Dies bietet Industrieunternehmen die Möglichkeit qualifizierte Dienstleistungen in Anspruch zu nehmen bzw. mit dem Institut zusammenzuarbeiten und bietet den Studierenden die Attraktivität einer Ausbildung am Puls der Zeit. Insgesamt forschen, lehren, lernen auf einer Gesamtfläche von rund 9.000 m² mehr als 300 Menschen.

Ein wichtiger Teil des IKV ist die Abteilung für das Elastomer-Spritzgießen, an der pro Jahr vier bis fünf studentische Arbeiten (Projekt-, Bachelor und Masterarbeiten) erstellt werden, sowie über einen längeren Zeitraum von jeweils 4 bis 5 Jahren Dissertationen.

Langjährige Zusammenarbeit von IKV und LWB-Steinl

Die Zusammenarbeit zwischen dem bayerischen Elastomer-Maschinenbauer LWB-Steinl und dem IKV hat Tradition und reicht mehrere Jahre zurück und wird durch die Bereitstellung von Spritzgießmaschinen und dem dafür notwendigen Betriebs-Know-how unterstützt. Dazu der LWB-Vertriebsleiter Peter Radosai: „Die neu bereitgestellte Maschine vom Typ VSEFE 3000/2000s P wird in erster Linie im wissenschaftlichen Versuchsbetrieb eingesetzt, der uns in Kontakt mit den neuartigen Verfahrensvarianten und Einsatzmöglichkeiten bringt, die wiederum in die Maschinenentwicklung einfließen können.“

Beispielsweise verschiebt der aktuell stattfindende Wandel in der Fahrzeugindustrie von den Verbrennerantrieben zu den Elektro- und Wasserstofffahrzeugen die Anforderungen an elastische Bauteile. Leichtbaupotenziale oder die Medienbeständigkeit gegen de-ionisiertes Wasser etc. bekommen in diesem Zusammenhang neue bzw. erhöhte Priorität.

Neue Schwerpunkte bei der Forschung

Aktuell liegt der Fokus des Arbeitsgebietes Elastomer-Spritzgießen insbesondere auf der prozessintegrierten Detektion von Chargenschwankungen mithilfe eines neuartigen Online-Rheometers, welches neue Möglichkeiten in der Qualitätssicherung eröffnet, wie der IKV-Abteilungsleiter für die Kautschuktechnologie, Dr.-Ing. Martin Facklam, berichtet.

Auch die seit einigen Jahren verfolgte Herstellung von Medienleitungen aus rußgefüllten Kautschukmischungen wird weiter vorangetrieben. Die vom Thermoplast-Spritzgießen bekannte Projektil-Injektionstechnik bildet die Ausgangsbasis der Forschungsarbeit. Mittlerweile ist es möglich, komplexe Hohlraumgeometrien sowie integrierte Funktionselemente darzustellen.

Neuartige Elastomerwerkstoffe für geringeres Bauteilgewicht

Ein weiterer wichtiger Forschungsbereich ist die Verringerung des Bauteilgewichts durch eine intelligente Nutzung des Eigenschafts- und Verarbeitungsspektrums von neuartigen Elastomerwerkstoffen.

Die interdisziplinäre Zusammenarbeit der IKV-Kautschukforscher mit Industriepartnern wird Synergien ausgehend von der Materialaufbereitung bis hin zum topologieoptimierten Bauteildesign erschließen – ein computerbasiertes Berechnungsverfahren, das eine günstige Grundgestalt (Topologie) für Bauteile unter mechanischer Belastung ermittelt. Dies wird nicht zuletzt auch neue Möglichkeiten für elastomere Leichtbauanwendungen erschließen.

Die in der praxisnahen Forschung flexibel einsetzbare Spritzgießmaschinentechnik von LWB Steinl erlaubt über den wissenschaftlichen Versuchsbetrieb hinaus dem Ingenieurnachwuchs wertvolle praktische Erfahrungen zu sammeln und das in der universitären Lehre erlangte theoretische Wissen zu vertiefen und an der Beantwortung von aktuellen Forschungsfragen mitzuwirken.

gk

Schlagwörter: