Vernetzung von LSR beim Spritzgießen jetzt messbar
Forschungsteam der Hochschule Esslingen gelingt präzise Bestimmung der Vernetzung von LSR – Flüssigsilikonkautschuk – während des Spritzgießprozesses.
Ein Forschungsteam des Labors für Kunststofftechnik (LKT) der Hochschule Esslingen hat eine innovative Methode entwickelt, mit der die Vernetzung von LSR während des Spritzgießprozesses in Echtzeit und mit bisher unerreichter Genauigkeit bestimmt werden kann. Diese clevere Erfindung verkürzt nicht nur die Produktionszeit erheblich, sondern stellt auch sicher, dass die hergestellten Bauteile eine optimale Vernetzung aufweisen und höchsten Qualitätsstandards genügen. Damit hat die Spritzgießtechnologie eine spannende Neuerung erfahren, die die Herstellung von Bauteilen aus Flüssigsilikonkautschuk (Liquid Silicone Rubber – LSR) revolutionieren kann.
Über Werkzeuginnendruck Vernetzung von LSR erkennbar
Die Grundlage dieses neuen Ansatzes ist die analytische Untersuchung der Werkzeuginnendruckkurve während des Spritzgießprozesses. Hierbei gelang es den Forschenden, den für die Vernetzung entscheidenden Punkt im Verlauf des Werkzeuginnendrucks zu identifizieren. An diesem Punkt überlagert sich die vernetzungsbedingte Dichtezunahme des Flüssigsilikons mit dessen Wärmeausdehnung.
Die präzise Bestimmung dieses Knickpunkts aus der Werkzeuginnendruckkurve erlaubt eine genaue Einschätzung darüber, wann das Material im Werkzeug vollständig vernetzt ist. Durch Vergleichsmessungen mittels Dynamischer Differenzkalorimetrie konnte eine übereinstimmende Verbindung zwischen den Knickpunkten der Werkzeuginnendruckkurven und den Vernetzungsverläufen nachgewiesen werden.
Höhere Produktivität – geringere Kosten
Die Vorteile dieser Innovation sind vielfältig und wegweisend. Zunächst verkürzt sich die Zykluszeit erheblich, da der Spritzgießprozess nun effizienter gesteuert werden kann. Durch die Kenntnis des optimalen Zeitpunkts für das Aushärten des LSRs können bisher eingesetzte Sicherheitsaufschläge bei der Vernetzungszeit vermieden werden. Dies führt nicht nur zu Kosteneinsparungen, sondern ermöglicht auch eine schnellere Bereitstellung von Bauteilen für den Einsatz in den verschiedensten Branchen.
Darüber hinaus bietet die neue Technologie ein bisher unerreichtes Maß an Qualitätssicherung. Da der Vernetzungsgrad des LSR während des Prozesses kontinuierlich überwacht wird, können potenzielle Mängel oder Qualitätsabweichungen frühzeitig erkannt und korrigiert werden – falls gewünscht, für jedes Bauteil in situ. Dies reduziert Ausschussquoten und steigert die Gesamtzuverlässigkeit des Herstellprozesses erheblich, so die Hochschule Esslingen.
Herstellung von Bauteilen aus LSR revolutionieren
Das Forschungsteam um Prof. Dr.-Ing. Matthias Deckert betont die breite Anwendungspalette dieser Technologie: „Unsere Erfindung hat das Potenzial, die Herstellung von LSR-Bauteilen in den Bereichen Medizin, Elektronik, Automobilindustrie und vielen weiteren Branchen zu revolutionieren. Die Kombination aus verkürzter Produktionszeit, höherer Qualität und zuverlässiger Qualitätskontrolle macht diese Technologie zu einem wertvollen Werkzeug für Industrieunternehmen weltweit."
Derzeit arbeiten die Forschenden des Labors für Kunststofftechnik (LKT) der Hochschule Esslingen daran, die Technologie auch auf andere heißvernetzende Werkstoffe zu übertragen. Das nächste Ziel ist es, interessierte Unternehmen zu finden, mit denen die bereits zum Patent angemeldete Methode zur Marktreife weiterentwickelt werden soll. gk
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