h1

000979701 001__ 979701
000979701 005__ 20241203135001.0
000979701 020__ $$a978-3-8440-9361-2
000979701 0247_ $$2HBZ$$aHT030689030
000979701 0247_ $$2Laufende Nummer$$a43030
000979701 0247_ $$2datacite_doi$$a10.18154/RWTH-2024-01772
000979701 037__ $$aRWTH-2024-01772
000979701 041__ $$aGerman
000979701 082__ $$a620
000979701 1001_ $$0P:(DE-82)IDM03854$$aSchacht, Andreas$$b0$$urwth
000979701 245__ $$aThermisch gespritzte Heizschichten für das Kunststoffspritzgießen$$cAndreas Schacht$$honline, print
000979701 246_3 $$aThermally sprayed heating coatings for plastic injection molding$$yEnglish
000979701 260__ $$aDüren$$bShaker Verlag$$c2024
000979701 300__ $$a1 Online-Ressource : Illustrationen
000979701 3367_ $$02$$2EndNote$$aThesis
000979701 3367_ $$0PUB:(DE-HGF)11$$2PUB:(DE-HGF)$$aDissertation / PhD Thesis$$bphd$$mphd
000979701 3367_ $$0PUB:(DE-HGF)3$$2PUB:(DE-HGF)$$aBook$$mbook
000979701 3367_ $$2BibTeX$$aPHDTHESIS
000979701 3367_ $$2DRIVER$$adoctoralThesis
000979701 3367_ $$2DataCite$$aOutput Types/Dissertation
000979701 3367_ $$2ORCID$$aDISSERTATION
000979701 4900_ $$aSchriftenreihe Oberflächentechnik$$v77
000979701 502__ $$aDissertation, RWTH Aachen University, 2023$$bDissertation$$cRWTH Aachen University$$d2023$$gFak04$$o2023-11-14
000979701 500__ $$aVeröffentlicht auf dem Publikationsserver der RWTH Aachen University 2024
000979701 5203_ $$aDas Kunststoffspritzgießen ist das wichtigste Verfahren in der Kunststoffverarbeitung und ist geprägt von kurzen Zykluszeiten und einer hohen Wirtschaftlichkeit. Die Produktivität des Verfahrens wird insbesondere über kalt temperierte Formwerkzeuge für eine rasche Erstarrung der eingespritzten Formmasse erreicht. Ein zu hoher Temperaturgradient kann jedoch zu einer frühzeitigen Erstarrung der Formmasse und damit zur verminderten Formteilqualität führen. Durch variotherme Temperierung des Werkzeugs wird diesem Effekt entgegengewirkt. Während interne Systeme jederzeit steuerbar sind, sind diese aufgrund der thermischen Masse des Werkzeugs träge. Mit externen Systemen lässt sich eine höhere Dynamik erreichen, da lediglich die Werkzeugoberfläche erhitzt wird, jedoch kann dies lediglich im geöffneten Werkzeug stattfinden. Durch die Applikation eines wenige hundert Mikrometer dicken Heizelements direkt auf der Werkzeugoberfläche kann die Wärme genau dort eingebracht werden, wo und wann sie benötigt wird. Ein solches Heizelement wurde mit dem Atmosphärischen Plasmaspritzen (APS), einer Verfahrensvariante des Thermischen Spritzens, entwickelt. Das Schichtsystem besteht aus einer TiOx/Cr2O3-Heizschicht, die von zwei Al2O3-Isolationsschichten umschlossen ist. Die Entwicklung erfolgte in drei unterschiedlichen Technologie-Reifegraden. In der ersten Stufe wurde der Zusammenhang zwischen den APS-Prozessparametern und der Durchschlagfestigkeit der Isolationsschichten sowie des spezifischen Widerstands der Heizschicht mit Hilfe einer statistischen Versuchsplanung identifiziert und quantifiziert. Dabei zeigte die Durchschlagsfestigkeit eine gewisse Unabhängigkeit von den Prozessparametern, wohingegen der spezifische Widerstand signifikant von der Stromstärke, dem H2-Sekundärgasfluss sowie dem Spritzabstand bestimmt wird. Für die zweite Stufe wurde ein Prüfstand zur Nachbildung der thermischen Beanspruchung des Kunststoffspritzgießens entwickelt. Darin wurden die Heizschichtsysteme mit Thermozyklen beaufschlagt. Mit dem Heizschichtsystem wurden hochdynamische Temperaturwechsel auf der Oberfläche realisiert und über 20.000 Thermozyklen ohne Beschädigung durchfahren. Um die Heizschicht innerhalb eines geschlossenen Werkzeugs ansteuern zu können, wurde eine Kontaktierung entwickelt, die eine rückseitige Energieeinspeisung ermöglicht. Damit wurden in der dritten Stufe Heizschichtsysteme auf Werkzeugeinsätzen appliziert und im Kunststoffspritzgießen erprobt. Abschließende Untersuchungen der hergestellten Formteile zeigten die positive Einflussnahme auf den Verzug und die Schwindung.$$lger
000979701 520__ $$aPlastic injection molding is the most important process in plastics processing and is characterized by short cycle times and high cost-effectiveness. The productivity of the process is achieved in particular by cold-temperature molds for rapid solidification of the injected polymer melt. However, an excessively high temperature gradient can lead to premature solidification of the polymer melt and thus to reduced part quality. This effect is counteracted by variothermal temperature control of the mold. While internal systems can be controlled at any time, they are slow due to the thermal mass of the mold. External systems can achieve a higher level of dynamics by heating only the mold surface, but this requires the mold to be open. By applying a heating element of a few micrometers thickness directly to the mold surface, the heat can be generated precisely where and when it is necessary. Such a heating element was developed using atmospheric plasma spraying (APS), a process variation of thermal spraying. The coating system consists of a TiOx/Cr2O3 heating coating embedded in two Al2O3 insulation coatings. The development was carried out in three different technology readiness levels. In the first stage, the relationship between the APS process parameters and the dielectric strength of the insulation coatings as well as the resistivity of the heating coating was identified and quantified using a design of experiments. Thereby, the dielectric strength showed certain independence from the process parameters, whereas the resistivity is significantly determined by the electric current, the H2 secondary gas flow as well as the spray distance. For the second stage, a test rig was developed to emulate the thermal stress of plastic injection molding. Thermal cycles were applied to the heating coating systems. The heating coating system was capable of highly dynamic temperature changes on the surface and was subjected to over 20,000 thermal cycles without damage. In order to be able to control the heating coating within a closed mold, a contacting solution was designed which allows a power supply from the back. In the third stage, heating coating systems were applied on mold inserts and tested in plastic injection molding. Final investigations of the molded parts showed the positive influence on warpage and shrinkage.$$leng
000979701 536__ $$0G:(GEPRIS)405697953$$aSFB 1120 A12 - Experimentelle Analyse thermomechanischer Eigenschaften thermisch gespritzter Beschichtungen (A12) (405697953)$$c405697953$$x0
000979701 536__ $$0G:(GEPRIS)236616214$$aSFB 1120: Bauteilpräzision durch Beherrschung von Schmelze und Erstarrung in Produktionsprozessen$$c236616214$$x1
000979701 588__ $$aDataset connected to Lobid/HBZ
000979701 591__ $$aGermany
000979701 653_7 $$aBeschichtung
000979701 653_7 $$aKeramik
000979701 653_7 $$aKunststoffverarbeitung
000979701 7001_ $$0P:(DE-82)IDM02462$$aBobzin, Kirsten$$b1$$eThesis advisor$$urwth
000979701 7001_ $$0P:(DE-82)IDM00527$$aHopmann, Christian$$b2$$eThesis advisor$$urwth
000979701 8564_ $$uhttps://publications.rwth-aachen.de/record/979701/files/979701.pdf$$yOpenAccess
000979701 8564_ $$uhttps://publications.rwth-aachen.de/record/979701/files/979701_source.doc$$yRestricted
000979701 8564_ $$uhttps://publications.rwth-aachen.de/record/979701/files/979701_source.docx$$yRestricted
000979701 8564_ $$uhttps://publications.rwth-aachen.de/record/979701/files/979701_source.odt$$yRestricted
000979701 909CO $$ooai:publications.rwth-aachen.de:979701$$pdnbdelivery$$pdriver$$pVDB$$popen_access$$popenaire
000979701 9141_ $$y2024
000979701 915__ $$0StatID:(DE-HGF)0510$$2StatID$$aOpenAccess
000979701 9101_ $$0I:(DE-588b)36225-6$$6P:(DE-82)IDM03854$$aRWTH Aachen$$b0$$kRWTH
000979701 9101_ $$0I:(DE-588b)36225-6$$6P:(DE-82)IDM02462$$aRWTH Aachen$$b1$$kRWTH
000979701 9101_ $$0I:(DE-588b)36225-6$$6P:(DE-82)IDM00527$$aRWTH Aachen$$b2$$kRWTH
000979701 9201_ $$0I:(DE-82)419010_20140620$$k419010$$lLehrstuhl für Oberflächentechnik im Maschinenbau$$x0
000979701 961__ $$c2024-03-27T12:58:26.338498$$x2024-02-19T21:00:20.227755$$z2024-03-27T12:58:26.338498
000979701 980__ $$aI:(DE-82)419010_20140620
000979701 980__ $$aUNRESTRICTED
000979701 980__ $$aVDB
000979701 980__ $$abook
000979701 980__ $$aphd
000979701 9801_ $$aFullTexts