HyGrad – Hybrid-Spritzgusstechnologie mit gradierten Multiphasen-Kunststoffkompositen zur abzeichnungsfreien Verstärkung von Dünnblechen
// Fertigungstechnik // Maschinenbau // Polymerchemie // Smart Materials
Ref-Nr: 16262
Einleitung / Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Fertigung von hybriden Metall-Kunststoff-Strukturen, die dadurch funktions- und belastungsgerecht ausgelegt und gefertigt werden können.Hintergrund
Metalle und faserverstärkte thermoplastische Kunststoffe werden in integrierten Fertigungsprozessen zu hybriden Bauteilen kombiniert. Bekannt ist beispielsweise das Versteifen von offenen Blechprofilen durch Kunststoffrippen.
Problemstellung
Aufgrund unterschiedlicher Wärmeausdehnungskoeffizienten kann es bei der Werkstoffkombination zu thermisch bedingten Bauteilverzügen (Delta-Alpha-Effekte) kommen.Lösung
Das erfindungsgemäße Werkzeug- und Prozesskonzept umfasst die Nutzung eines werkzeugintegrierten schaltbaren Elektromagneten, der ein temporäres Magnetfeld während des Spritzgießens eines mehrphasigen Kunststoff-Komposits (metallpartikelmodifizierter Thermoplast) erzeugt. Dabei sollen die im Kunststoff enthaltenen Metallpartikel in Richtung des metallischen Einlegers gezogen werden. Der thermische Ausdehnungskoeffizient des Kunststoffs soll lokal variiert werden, so dass ein gleichmäßig progressiver Verlauf des Wärmeausdehnungskoeffizienten entlang des Materialübergangs erfolgt.Vorteile
Funktions- und belastungsgerechte Auslegung von hybriden Bauteilen
Verzugsarme Fertigung von hybriden Metall-Kunststoff-Strukturen
Anwendungsbereiche
Anwendungsgebiet der Erfindung ist u. a. die Automobilindustrie, wobei großes Anwendungspotenzial im Bereich des Werkzeugbaus liegt.Sie können dieses Fenster schließen. Ihre Suchergebnisse finden Sie in dem vorherigen Fenster