Experimentelle und modellbasierte Analysen der Prozessphasen des Spritzgießsonderverfahrens GITBlow

Das Spritzgießsonderverfahren GITBlow stellt eine Kombination aus den Einzelverfahren Gasinjektionstechnik (GIT) und Blasformen dar, wodurch deren spezifische Vorteile synergetisch genutzt werden können. Hierzu wird zunächst ein Preform mittels der GIT hergestellt, der in einem zweiten Schritt durch eine zweite Gasinjektion weiter expandiert wird. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit werden die beiden genannten Hauptphasen des Verfahrens auf modelltheoretischer und experimenteller Ebene analysiert. Dies beinhaltet zunächst den Aufbau eines Modells zur Beschreibung der Gasausbreitung im Preform. Durch eine Analyse der physikalischen Zusammenhänge von Druck- und Schubkräften während der Gasinjektion wird das Verhältnis zwischen der Querschnittsfläche der Gasblase und der des Bauteils berechnet. Hierbei werden sowohl das rheologische Verhalten der Materialien als auch thermische Veränderungen im Querschnitt berücksichtigt. In einer anschließend durchgeführten Validierungsstudie mit verschiedenen Kunststoffen wird die Eignung der Modellierung unter verschiedenen Prozessbedingungen nachgewiesen. Die Analyse des Aufblasvorgangs erfolgt durch experimentell durchgeführte Untersuchungen mit einem speziell adaptierten Werkzeug. Der Fokus liegt dabei auf der Bestimmung eines Dehnratenverlaufs während der Expansion des Preforms. In einer Studie mit verschiedenen Thermoplasten kann gezeigt werden, dass sich ein charakteristisches, GITBlow-spezifisches Aufblasverhalten einstellt.