Maßhaltige Kunststoff-Formteile (eBook)

Inhalt 12
Die Autoren 6
Vorwort 8
1 Grundsätze zur Entwicklung maßhaltiger Formteile 16
1.1 Partner bei der Produktionsvorbereitung von Kunststoffteilen 16
1.2 Zeichnungen und Datensätze – Funktionen und Festlegungen 18
1.3 Qualitätsanforderungen an Kunststoff-Formteile unter den Bedingungen der Globalisierung 21
1.4 Sinn und Unsinn moderner Messdatenerfassung 30
1.5 Stellungnahme zur DIN 16901 31
1.6 Fachlich fundiertes Projektmanagement als Voraussetzung für den Projekterfolg 33
2 Maßhaltigkeit und geometrische Produktspezifikation 36
2.1 Geometrische Produktspezifikation und Toleranzarten 36
2.2 Toleranzfeldlagen und Tolerierungsarten für die Formteilfertigung 39
2.3 Wirkzusammenhänge von Maßen (Toleranzanalysen) 42
2.4 Toleranzfestlegung 45
2.5 Rauheitstoleranzen 48
3 Einführung in das funktionsorientierte Toleranzdesign 50
3.1 Bezüge 53
3.2 Toleranzen 56
4 Maßbezugsebenen für die Anwendung und Fertigung von Formteilen 60
4.1 Definition der Maßbezugsebenen 60
4.2 Bestimmung der anwendungsbedingten Maßverschiebung und Maßstreuung 64
4.3 Demonstrationsbeispiel für den Übergang der Maßbezugsebenen 71
5 Kunststoffeigenschaften und deren Einfluss auf die Formteile unter Berücksichtigung der Maßhaltigkeit 76
5.1 Einführung 76
5.2 Strukturbeschreibung der Polymere 79
5.2.1 Chemische Strukturen (Konstitution der Makromoleküle) 79
5.2.2 Morphologische Strukturen (Konformation und Aggregation der Makromoleküle) 83
5.2.3 Vernetzte Strukturen 88
5.2.4 Polymermodifizierung durch Mischungen und Verbunde 89
5.3 Thermisch-mechanische Zustände von Polymeren 89
5.3.1 Verformungsarten bei mechanischer Beanspruchung 89
5.3.2 Thermische Zustände und Übergangsbereiche 90
5.4 Deformations- und Fließverhalten von Polymeren 96
5.4.1 Verarbeitungstechnologische Aspekte 96
5.4.2 Steifigkeit und p-v-T-Verhalten 96
5.4.3 Fließverhalten von Polymerschmelzen 98
5.4.4 Quellströmung beim Spritzgießen 101
5.5 Schwindungsverhalten von Kunststoff-Formteilen 104
5.5.1 Gegenstand und Definitionen zur Verarbeitungsschwindung 104
5.5.2 Beeinflussung der Verarbeitungsschwindung beim Thermoplastspritzgießen 105
5.6 Verzugsverhalten von Kunststoff-Formteilen 109
5.6.1 Verzug als Verformungs- und Stabilitätsproblem 109
5.6.2 Gestaltungsbeispiele für maßhaltige Kunststoff-Formteile 111
5.7 Richtwerte der Verarbeitungsschwindung für Kunststoffe 114
5.7.1 Bewertungsgrundlagen 114
5.7.2 Schwindmaßtabellen 116
5.8 Wärmedehnung, Nachschwindung und Quellung von Kunststoffen 121
5.8.1 Problemabgrenzung 121
5.8.2 Wärmedehnung 121
5.8.3 Nachschwindung 122
5.8.4 Quellung 125
6 Einfluss der Werkzeugkonzeption auf die Maßhaltigkeit 128
6.1 Einführung – Besonderheiten im Werkzeugbau 128
6.2 Deformation der Formteile beim Entformen 130
6.2.1 Verfahrenstechnische Deformation des Formteils 130
6.2.2 Werkzeugbedingte Deformationen des Formteils 132
6.3 Das Werkzeugkonzept 135
6.4 Die typischen Projektpartner 136
6.5 Die insbesondere die Maßhaltigkeit beeinflussenden Werkzeugeigenschaften 137
6.5.1 Allgemeines 137
6.5.2 Werkzeugtemperierung 138
6.5.3 Rheologische Ausbalancierung der Werkzeuge 139
6.6 Relevante Kostenanteile der Werkzeugkosten 142
6.7 Zusammenfassung 143
7 Anwendungsmöglichkeiten der Konstruktions- und Simulationstechniken 144
7.1 Grundlagen der Simulationsrechnungen 144
7.2 Modellaufbereitung 145
7.3 Füllsimulation 146
7.4 Simulation der Werkzeugtemperierung 148
7.5 Verzugssimulation 149
7.6 Bewertung der Simulationsergebnisse 152
8 Fertigungstolerierung nach DIN 16742/ ISO 20457 156
8.1 Konzeptionelle Grundlagen und Anwendungsbereich der DIN 16742/ ISO 20457 156
8.1.1 Konzeptionelle Grundlagen 156
8.1.2 Anwendungsbereich 160
8.2 Grenzabmaße für Größenmaße (Dimensionelle Tolerierung) 162
8.2.1 Bestimmung der Toleranzgruppen und Toleranzreihen 162
8.2.2 Einfluss von Recyclatzusätzen auf die Fertigungsgenauigkeit von Thermoplastformteilen 169
8.3 Positions- und Profilformtolerierung (Geometrische Tolerierung) 171
8.4 Beispiele für die dimensionelle Tolerierung 173
9 Literatur 178
10 Normenverzeichnis 180
Register 182