Der Spritzgießprozess von Thermoplasten ist ein Urformverfahren, mit dem vollautomatisierbar und kostengünstig formgenaue Kunststoffteile gefertigt werden können. Produzierte Teile müssen dann in die Baugruppe integriert werden, wobei das Kleben ein mögliches Fügeverfahren darstellt. Eine Problem stellen die werkstoffbedingt geringen Klebfestigkeiten dar. Die Vorbehandlung der Klebfläche schafft hier Abhilfe, jedoch ist die Alterungsbeständigkeit nicht immer gegeben. Gründe hierfür können auch aus dem Herstellprozess der Bauteile resultieren. Darüber hinaus enthalten Klebstoffe eine Vielzahl von kurzkettigen organischen Chemikalien, welche in Kombination mit bauteilimmanenten Eigenspannungen die Substratoberfläche schädigen können und somit ein Versagen der Klebverbindung begünstigen.
Ziel des Projektes war es, das Optimierungspotential der verwendeten Parameter im Spritzgießprozess aufzuzeigen. Ein besonderes Augenmerk wurde dabei auf die umgebungsbedingte Spannungsrissbeständigkeit (environmental stress cracking resistance, ESCR) gelegt. Im Projekt wurde die Spannungsrissneigung von verschieden hergestellten Kunststoffproben verglichen und die erhaltenen Unterschiede aufgezeigt. Hierzu wurden einfach durchzuführende Prüfungen in Anlehnung an bestehende Prüfnormen entwickelt. Darüber hinaus konnte mittels Zugscherversuchen die Abhängigkeit von der Kühlrate im Herstellprozess aufgezeigt werden.
Die Übertragung der im Projekt gewonnenen Erkenntnisse auf Realbauteile ermöglicht eine Verbesserung der Festigkeit geklebter thermoplastischer Bauteile, wodurch die Anwendungsgebiete der günstig zu produzierenden Thermoplaste steigen. Schädigungen der Fügeteiloberflächen auf Grund klebstoffinduzierter medialer Spannungsrisskorrosion werden durch die entwickelten Prüfmethoden vergleichbar.
Das Projekt ist abgeschlossen und der Bericht steht demnächst zur Verfügung.
Forschungsvereinigung Schweißen und verwandte Verfahren e.V. des DVS
Das IGF-Vorhaben 20030 N der Forschungsvereinigung Schweißen und verwandte Verfahren e.V. des DVS wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förde-rung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.
