Werkzeug- und Formenbau

Modul im Masterstudiengang Angewandte Kunststofftechnik (M.Eng.)

Die Studierenden sollen in der Lage sein,

• die untrennbaren Zusammenhänge zwischen Werkzeugen, Technologien und der Qualität bzw. Produktivität der Erzeugnisse in der Kunststoffverar-beitung zu erläutern,
• die etablierten Werkzeugarten, deren Aufbau und Funktionsweisen aufzu-zeigen,
• Herangehensweisen und Herstellungsmöglichkeiten bei der Bereitstellung, dem Einsatz und der Wartung/Pflege von Plastverarbeitungswerkzeugen sowie deren Peripherie darzulegen,
• klare Forderungen zur Leistungsfähigkeit, zu Einsatzbedingungen und Qualitätsforderungen an das mit dem Werkzeug zu fertigende Produkt für den Werkzeugkonstrukteur abzuleiten und zu formulieren,
• Werkzeugkonstruktionen kritisch zu beurteilen,
• den Werkzeugbau zu begleiten,
• Abmusterungen und Werkzeugabnahmen durchzuführen,
• den Lebenslauf eines Werkzeuges zu organisieren.

1. Das Spritzgießwerkzeug als technisches System

2. Systematisches Konstruieren von Spritzgießwerkzeugen

• Forderungen an die Werkzeugkonstruktion
• Kostenverursachung und Kostenverantwortung   
• Fehlerentstehung und Fehlerbehebung    
• Erwartungen an die Formteilkonstruktion
• Werkzeugaufbau nach Funktionskomplexen     
• Phasen des Konstruktionsprozesses    
• Konstruktionsschritte und Entscheidungen  
• Konstruktionsablauf / gelenkter Konstruktionsablauf

3. Zeichnungserstellung für Spritzgießwerkzeuge

• Zusammenbauzeichnung  
• Einzelteilzeichnung

4. Vorbereiten des Erzeugnisses

• Schwindung  
• Toleranzen    
• Formschrägen  
• Formtrennung

5. Entformen

• Entformungsarten  
• Auswerferarten   
• Auswerferrückzug   
• Entformen von Hinterschneidungen durch Zwangsentformung  
• Entformen von Gewinden   
• Hinterschneidungen in nicht rotationssymmetrischen Formteilen
• Werkzeuge mit Kernzügen

6. Werkstoffe und mechanische Auslegung

• Werkzeugstähle     
• Gusswerkstoffe
• Nichteisenmetallische Werkstoffe   
• Materialien im Standard-Werkzeugaufbau  
• Oberflächenbehandlung von Werkzeugteilen  
• Mechanische Auslegung von Spritzwerkzeugen

7. Angusssysteme

• Prinzip und Definition verschiedener Angusskanalarten
• Anforderungen an das Angusssystem  
• Angussformen   
• Angussbuchse  
• Gestaltung der Verteilerkanäle    
• Gestaltung der Anschnitte

8. Heißkanalsysteme (HK)

• Komponenten von Heißkanalsystemen  
• Heißkanaldüsen  
• Beheizung von Heißkanalsystemen  
• Einbau des HK-Systems   
• Nadelverschlusssysteme

9. Thermische Auslegung von Spritzgießwerkzeugen   

• Kühlzeitermittlung bei Thermoplasten    
• Wärmeströme und Temperierleistung - Thermoplaste
• Berechnungsablauf    
• Praktische Ausführung der Temperierkanäle
• Temperiergeräte für Spritzgießwerkzeuge  

10. Führungen, Zentrierungen, Entnahmesysteme     

• Aufgabe der Führung und Zentrierung   
• Zentrierung des Werkzeugs
• Innere Führung und Zentrierung    
• Führung und Zentrierung bei großen Werkzeugen     
• Werkzeugwechsel und Spannsysteme   
• Entnahmesysteme

11. Instandhaltung von Spritzgießwerkzeugen

• Instandhaltung   
• Planmäßige Werkzeuginstandhaltung      
• Lagerung der Werkzeuge  
• Wartungs- und Instandhaltungsarbeiten     
• Pflege und Wartung der Temperiersysteme      
• Pflege und Wartung des Angusssystems  
• Pflege und Wartung der Führungen  
• Reparaturen und Änderungen an Spritzgießwerkzeugen

12. Werkzeuge für Spritzgießsonderverfahren

• Mehrkomponenten-Spritzgießwerkzeuge
• Fluidinjektionstechnik
• Schmelzkerntechnik     
• Spritzprägen   
• Hinterspritzen

13. Extrusionswerkzeuge

• Entwicklung eines Extrusionswerkzeuges
• Werkzeuggestaltung      
• Monoextrusionswerkzeuge für Thermoplaste  
• Coextrusionswerkzeuge für Thermoplaste    
• Temperieren von Extrusionswerkzeugen
• Mechanische Auslegung von Extrusionswerkzeugen      
• Kalibrieren von extrudierten Rohren und Profilen
• Schneckenkonstruktion  
• Werkzeuge für Extrusionsbeschichtung und Werkzeuge für Extrusionsblasformen

• Kunststoffkunde und Chemie der Kunststoffe
• Konstruktion, Gestaltung und Berechnung von Kunststoffteilen
• Methodische Aspekte
• Kunststoffverarbeitung I
• Kunststoffverarbeitung II
• Verbundwerkstoffe
• Qualitätsmanagement
• Werkstoffprüfung der Kunststoffe
• Produktentwicklung und Simulation
• Kunststoffrecycling und Umweltmanagement
• Rechtliche Aspekte
• Betriebswirtschaftliche Aspekte
• Energiewirtschaftliche Aspekte in der Produktion
• Master-Thesis und Kolloquium