Seminar: Konstruieren mit Kunststoffen
Für die meisten Konstrukteure mit Maschinenbau-Fachwissen sind Kunststoffe in der konstruktiven Gestaltung noch kein vertrautes Metier. Das Seminar ‚Konstruieren mit Kunststoffen‘ vermittelt den Teilnehmern das notwendige Wissen, damit sie thermoplastische Formteile kompetent konstruieren, berechnen und beurteilen können. Die Konstruktion mit Kunststoffen ermöglicht die wirtschaftliche Realisierung komplexer Formteile in integraler Bauweise. Kurzum Kunststoffe sind als Konstruktionswerkstoffe nicht mehr wegzudenken.
Anhand zahlreicher Beispiele wird gezeigt, wie Bauteile werkstoff- und fertigungsgerecht gestaltet werden können. Konstruktionen mit Kunststoffen bieten oft eine Reihe technischer und wirtschaftlicher Vorteile. Kunststoff-Konstruktionen werden fast in jedem technischen Bereich eingesetzt.
Zielgruppe:
Ingenieure und Techniker aus den Bereichen Entwicklung, Konstruktion, Werkzeugkonstruktion, Projektmanagement, Qualitätssicherung sowie technischer Einkauf.
Seminarinhalte für Konstruieren mit Kunststoffen:
Einführung
Beeinflussung der Qualität von Formteilen
- Schwindung
- Toleranzen
- Einfallstellen und Verzug
- Bindenähte
Kunststoffgerechtes Gestalten von Spritzgießteilen
- Wandstärken
– Minimale Wandstärken
– Gleichmäßige Wandstärken - Bombierung von Flächen
- Verrunden von Ecken
- Gestaltung von Rippen
- Entformschrägen
- Hinterschneidungen
- Einlegen von Metallteilen
- Kostenoptimierte Formteilgestaltung
Dimensionierung von Kunststoffformteilen
- Berechnung von Kunststoffformteilen
- Analytische Berechnungsverfahren
- Bauteilauslegung mit PC-Programmen (mit Beispielen)
- FEM-Berechnungen
– Funktionsweise von FEM
– Gegenüberstellung verschiedener Systeme
– Lineare und nichtlineare FEM
– Bauteilberechnung mit unterschiedlichen Vernetzungsstrategien
Fließtechnische Auslegung von Formteilen
- Vorgehensweise beim Erstellen einer Füllstudie
- Wichtige Gestaltungsregeln
- Grenzen der Füllsimulation
- Projektbeispiele
Verbindungstechniken
- Schraubverbindungen (mit Beispiel)
– Metrische Schraubverbindungen
– Verbindungen mit selbstschneidenden Schrauben - Schnappverbindungen (mit Beispielen)
– Grundsätzliches
– Schnapparmverbindungen
– Torsionsschnappverbindungen
– Ringschnappverbindungen
– Ringartige Schnappverbindungen
– Kugelschnappverbindungen - Filmgelenke (mit Beispiel)
- Pressverbindungen (mit Beispiel)
- Kunststoffschweißen
– Heizelementschweißen
– Ultraschallschweißen
– Vibrationsschweißen
– Laserschweißen - Kleben
– Festigkeit von Klebeverbindungen
– Konstruktive Gestaltung von Klebenähten
Einen aktuellen Überblick zu unseren Seminaren erhalten Sie unter https://www.iket-horb.de/kunststoffe-seminare-weiterbildung/.
Auszug aus den Seminarunterlagen:
Kapitel:
Kunststoffgerechtes Gestalten von Spritzgießteilen
Kunststoffformteile bedürfen einer werkstoffgerechten Auslegung, die auch durch das Fertigungsverfahren beeinflusst wird. In nachfolgenden Ausführungen wird nur das weit verbreitete Spritzgießverfahren berücksichtigt.
Wandstärken
Die Wandstärke wirkt sich doppelt auf die Kosten der Kunststoffformteile aus. Einerseits nehmen das Gewicht und damit korrespondierend die Materialkosten linear mit der Wandstärke des Formteils zu. Andererseits beeinflusst die Wandstärke das Abkühlverhalten maßgeblich. Die Kühlzeit nimmt mit dem Quadrat der Wandstärke zu und wirkt sich somit ebenfalls überproportional auf die Kosten der Formteile aus. Aus Sicht eines Kostenkalkulators sollten Kunststoffformteile daher so dünn wie möglich ausgeführt werden.
Minimale Wandstärken
Dem gegenüber stehen jedoch die technischen Anforderungen, wie beispielsweise die mechanische Belastung oder das Deformationsverhalten, die eine gewisse Mindestwandstärke bedingen. Kunststoffformmassen sind bei Verarbeitungstemperaturen zähfließend und erfordern hohe Spritzdrücke, um sie in die dünne Spalte der Werkzeugkavität zu pressen. Beim Spritzgießen dürfen kunststoffabhängige Mindestwandstärken nicht unterschritten werden. Diese liegen bei den gebräuchlichen Kunststoffen im Bereich von 0,5 bis 0,8 mm. Nur bei extrem dünnflüssigen Kunststoffformmassen (z.B. Flüssigkristallinen Kunststoffen LCP) können diese unterschritten werden. Das Spritzgießen erfordert Verarbeitungsdrücke, die mit dem Fließweg nahezu linear zunehmen. Zur Veranschaulichung dieser Problematik wurden entsprechende Fließweg-Wanddicken-Diagramme entwickelt (siehe Abbildung 1).
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IKET
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