Spritzgießen und Fließpressen

Die Gruppe Spritzgießen und Fließpressen ist spezialisiert auf die Entwicklung großserientauglicher Prozesse und Verfahren zur Formgebung fließfähiger Materialsysteme. Neben Standard-Spritzgieß- und Fließpressverfahren bilden hierbei vor allem einstufige ressourcen- und energieeffizienten Direktprozesse sowie maßgeschneiderte lokale kontinuierliche Faserverstärkungen und funktionalisierte Monomaterialsysteme einen Schwerpunkt.

Im Gegensatz zu Thermoplasten, die mehrfach geschmolzen und umgeformt werden können, durchlaufen duromere Polymere beim Erhitzen eine chemische Vernetzungsreaktion, was zu einer festen und irreversiblen Struktur führt. Diese Eigenschaft verleiht duromeren Werkstoffen eine herausragende Festigkeit und Hitzebeständigkeit und macht sie ideal für Anwendungen unter anspruchsvollen Bedingungen. Duromere Werkstoffe haben darüber hinaus hervorragende elektrische Isolationseigenschaften und eignen sich somit ideal für Anwendungen in der Elektro- und Elektronikindustrie. Sie bieten eine hohe Durchschlagfestigkeit, eine niedrige elektrische Leitfähigkeit und eine ausgezeichnete Flammbeständigkeit, was die Sicherheit und Zuverlässigkeit von elektrischen Komponenten gewährleistet. Am Fraunhofer ICT können rieselfähigen, duromere Formmassen bis zu einem Schussvolumen von 800 ccm im Spritzgießverfahren verarbeitet werden. Im Kontext des Vergießens von elektronischen Komponenten wird zukünftig zusätzlich die Verarbeitung von höchst niederviskosen Formmassen im Transfermolding, bis zu einem Schussvolumen von 1400 ccm möglich sein.

Die 3DSW ist ein roboterbasiertes 3D-Faserwickelverfahren zur vollautomatisierten Herstellung von kontinuierlich faserverstärkten Skelettstrukturen mit komplexen Geometrien und kurzen Zykluszeiten. Gemeinsam mit unseren Partnern entwickeln wir Fertigungsprozesse und -anlagen sowie Konstruktionsmethoden für die Realisierung thermoplastisch imprägnierter Faserskelettstrukturen, die beispielsweise als lokale Verstärkung struktureller Spritzgießbauteile oder als leichte Skelettbauteile eingesetzt werden.

Werden Prozesse zur Herstellung von kontinuierlich faserverstärkten Halbzeugen wie beispielsweise Organobleche oder Sandwichstrukturen mit dem Spritzgießprozess oder LFT-D Fließpressen kombiniert, eröffnen sich vielfältige Anwendungen zur effizienten und großserienfähigen Funktionalisierung von kontinuierlich faserverstärkten Halbzeugen. Durch das Zusammenspiel der verschiedenen Prozesse können die Vorteile der kontinuierlichen Faserverstärkung mit den im Spritzgießen oder Fließpressen möglichen komplexen Geometrien genutzt werden. Neben zwei hydraulischen Pressen (6.300 kN und 36.000 kN Presskraft), steht auch eine bolt-on Spritzaggregat (max. Dosiervolumen 2.290 cm³) zur Verfügung, das direkt an 36.000 kN Presse angeschlossen werden kann.  

Wir bieten unseren Projektpartnern und Kunden am Fraunhofer ICT die Möglichkeit, spezifische Automatisierungslösungen und Prozesskombinationen prototypisch umzusetzen. Unsere modernen Anlagen und Fachexperten stehen Ihnen zur Verfügung, um maßgeschneiderte Lösungen für Ihre individuellen Anforderungen zu entwickeln. Für Materialabmusterungen und Parameterstudien halten wir eine vielfältige Auswahl an Plattenwerkzeugen bereit. Zudem können wir lokale oder vollflächig kontinuierlich faserverstärkte Halbzeuge mit diskontinuierlich faserverstärkten Fließpress- oder Spritzgießmaterialien durch Co-Molding kombinieren. Dabei greifen wir auf eine breite Palette von Werkzeugen mit generischen Geometrien sowie anwendungsorientierten Bauteildemonstratoren zurück.