Extrusion 5-2019

werden, besitzen schlechte Topload-Eigenschaften, weil sie im Wandbereich des Bechers dünnere Wanddicken aufweisen. Bei der gewählten Bechergeometrie kann die Annahme, dass ho- mogenere Wanddickenverteilungen zu besseren mechanischen Eigenschaften der Becher im Topload-Versuchen führen, bestä- tigt werden. Die Tendenzen, dass bei homogeneren Wand- dickenverteilungen bessere Topload-Stabilitäten erreicht wer- den, kann auch bei anderen Folienmaterialien sowie Folientem- peraturen bestätigt werden. Fazit & Ausblick Durch die Untersuchungen der Vorstreckstempelgeometrien kann gezeigt werden, dass der Stempelkantenradius vergleichs- weise geringen Einfluss auf die sich einstellende Wanddicken- verteilung aufweist. Die Stempelwandschräge hingegen, er- möglicht die Wanddickenverteilung in einem stärkeren Maße anzupassen und diese zu homogenisieren. Allerdings ist es nicht möglich, einen Stempel direkt im Voraus so auszuwählen, dass dieser die homogenste Wanddickenverteilung ermöglicht. Grund dafür ist, dass sich die Wanddickenverteilungen in Ab- hängigkeit des Halbzeugmaterials sowie der Halbzeugtempera- tur aufgrund der dadurch stark veränderten Verstreckwider- stände enorm unterscheiden und somit unterschiedliche lokale Verstreckungen entstehen. Lediglich spitze Stempel führen bei allen Materialien zu einer schlechten Wanddickenverteilung und eignen sich somit nicht für eine Homogenisierung, da bei ihnen besonders viel Material im Boden verbleibt. Die Topload-Eigenschaften können bei allen Bechern, die mit Vorstreckhilfen gefertigt wurden, mit Ausnahme der spitzen Stempel, gesteigert werden. Besonders homogene Wand- dickenverteilungen weisen dabei auch die besten mechani- schen Eigenschaften bzw. Topload-Stabilitäten auf. Rückwir- kend kann somit die Foliendicke minimiert werden, wenn durch den Einsatz von Vorstreckstempeln das Material im Vergleich zum reinen Druckluftumformen gezielt verstreckt wird und so- mit die Dünn- bzw. Schwachstellen verhindert werden können. Weiter untersucht werden muss, inwieweit sich die Ergebnisse auf größere bzw. tiefere Bechergeometrien übertragen lassen. Dank Das IGF-Forschungsvorhaben (AiF-Forschungsvorhaben Nr. 19342 N) der Forschungsvereinigung Kunststoffverarbeitung wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwicklung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie auf- grund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert. Allen Institutionen gilt unser Dank. Weiterhin gilt unser Dank der Kiefel GmbH, Freilassing, der Marbach Werkzeugbau GmbH, Heilbronn, der Kiefer Werk- zeugbau GmbH, Schwaigern, der Illig Maschinenbau GmbH & Co. KG, Heilbronn, sowie der W.u.H. Fernholz GmbH & Co.KG, Meinerzhagen, für die Bereitstellung von Anlagen-, Werkzeug- technik und Versuchsmaterialien. Die Autoren Univ.-Prof. Dr.-Ing. Christian Hopmann; Dennis Balcerowiak, M.Sc. Institut für Kunststoffverarbeitung an der RWTH Aachen Literatur [CHM02] COLLINS, P.; HARKIN-JONES, E. M. A.; MARTIN, P. J.: The Role of Tool/Sheet Contact in Plug-assisted Thermo- forming. International Polymer Processing 17 (2002) 4, S. 361 – 369 [Ede14] EDERLEH, L.: Simulative und experimentelle Unter- suchungen zum Umformverhalten von thermoplastischer Kunststoffe beim Thermoformen. RWTH Aachen, Dissertation, 2014, ISBN: 978-3-95886-026-1 [HB18] HOPMANN, CH.; BALCEROWIAK, D.: Der Schreck- marke den Kampf angesagt. Kunststoffe 118 (2018) 11, S. 81-85 [HM15] HOPMANN, CH.; MICHAELI, W.: Einführung in die Kunststoffverarbeitung. München: Carl Hanser Verlag, 2015 [HW03] HABERSTROH, E.; WIRTZ, J.: Helfer für die Becher- formung. Kunststoffe 93 (2003) 12, S. 52-55 [IS16] ILLIG, A.; SCHWARZMANN, P.: Thermoformen in der Praxis. München, Wien: Carl Hanser Verlag, 2008 [MCO13] MARTIN, P.J.; CHOO, H.L.; O’CONNOR, C.P.K.: Measurement & Modelling of Slip During Plug-Assisted Thermoforming. 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München, Wien: Carl Hanser Verlag, 1999 Institut für Kunststoffverarbeitung (IKV) in Industrie und Handwerk an der RWTH Aachen Dennis Balcerowiak, M.Sc. RWTH, Thermoformen dennis.balcerowiak@ikv.rwth-aachen.de Seffenter Weg 201, 52074 Aachen, Deutschland www.ikv-aachen.de 42 Thermoformen – Aus der Forschung Extrusion 5/2019