Beim Einspritzen von geschmolzenem Kunststoff muss die in einer Spritzgussform enthaltene Luft parallel zum Materialfluss durch Lüftungsöffnungen entweichen können, damit das eingespritzte Material den Formhohlraum ordnungsgemäß ausfüllen kann. Wenn die Luft nicht richtig evakuiert werden kann und im Hohlraum verbleibt, führt eine starke Kompression der Luft zu einem Temperaturanstieg. Dieses Phänomen verursacht Qualitätsmängel an den eingespritzten Teilen, wie Verbrennungen, ungefüllte Bereiche, Hohlräume im Inneren des eingespritzten Kunststoffteils, Luftblasen, Luftfröste oder sogar Grate (optische Mängel an Kunststoffteilen, die durch eine nicht optimale Entgasung verursacht werden). Im Inneren der Form führt die Überhitzung der Luft im Hohlraum auch zu einer stärkeren Migration von Additiven aus dem eingespritzten Material.
Dieses oft aggressive Gas-Luft-Gemisch kann den Formstahl angreifen oder lokale Ablagerungen bilden, die mit der Zeit die Entgasungskanäle der Form verstopfen. Diese Probleme führen zu Qualitätsverlusten und Produktivitätseinbußen, da die Produktion unterbrochen werden muss, um die Form präventiv oder korrektiv zu reinigen. Eine gut dimensionierte Entgasung ist ein wesentlicher Faktor, um eine Erwärmung der Luft in den Hohlräumen zu vermeiden und so ein robustes und reproduzierbares Formgebungsverfahren zu gewährleisten. Bisher gibt es nur sehr wenige Studien und wissenschaftliche Untersuchungen zum Phänomen der Entgasung von Muscheln. Kunststoffunternehmen verwenden einen empirischen Ansatz, ohne auf numerische Simulationen und Experimente zurückgreifen zu müssen.
Ziel des OptiAir-Projekts ist es, zu verstehen und zu kontrollieren, wie die Entgasung von Kunststoffspritzgussformen funktioniert, um die Produktivität zu steigern und Qualitätsmängel zu reduzieren. Eine wissenschaftliche Grundlage für das Verständnis der Entgasungsphysik wird durch einen kombinierten theoretischen Ansatz geschaffen, der auf numerischer Modellierung basiert, und einen praktischen Ansatz, der auf Messungen und Tests basiert.
Die Ergebnisse des OptiAir-Projekts werden es den Partnerunternehmen ermöglichen, die erforderlichen Fähigkeiten zu erwerben, um ein Entgasungskonzept bereits in der Phase der Werkzeugkonstruktion zu validieren, Wiederholungen bei der Werkzeugkonstruktion vor der Serienreife zu reduzieren und die präventiven Wartungsintervalle zu verkürzen, um die Produktivität zu steigern.
Das OptiAir-Projekt beginnt im Oktober 2023 und endet im Juni 2025.
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