Das Schäumen von thermoplastischen Spritzgussbauteilen bietet viele Vorteile gegenüber dem Kompakt-Spritzguss. Neben einer signifikanten Verbesserung der Ökobilanz werden unter anderem das Fließ- und Formfüllverhalten optimiert und die Ausbildung von Bauteilverzug und Einfallstellen minimiert. Aufgrund dieser vielfältigen Vorteile besteht vor allem in den Bereichen Automotive, Luft- und Raumfahrt, Weiße Ware sowie Elektrogeräte ein großes Bestreben, Schäumverfahren für die Großserie einzusetzen.

Durch die inzwischen hohe Nachfrage nach geschäumten Bauteilen rücken praxisrelevante Fragestellungen in den Vordergrund, die aktuell nicht oder nur unzureichend zu beantworten sind. Hierzu zählen die verfahrensgerechte Konstruktion der Spritzgießbauteile sowie des Werkzeugs, die Simulation geschäumter Bauteile und insbesondere auch verfahrenstechnische Fragestellungen sowie Möglichkeiten zur Prozessüberwachung und Sicherung der Bauteilqualität.

„Die wesentlichen Bausteine zum Schäumen von Thermoplasten sind gelegt – jetzt geht es darum, Unternehmen bei der Etablierung von Schäumverfahren in die Produktion zur Seite zu stehen“, erklärt SKZ-Wissenschaftlerin Anika Fuhrmann.

Durch die Implementierung verschiedener kostengünstiger Messverfahren zur zerstörungsfreien Qualitätssicherung wie Thermografie, Gewichtsmessung und Werkzeuginnendrucksensorik in den Prozess, können Prozessabläufe verbessert, Ressourcen effizienter genutzt und die Bauteilqualität optimiert werden. Die gewonnenen Messdaten und Erkenntnisse werden parallel zum Forschungsvorhaben in einem Praxisleitfaden und einer Qualitätssicherungs-Software aufbereitet, um den Anwendern ein Werkzeug zur Validierung geschäumter Bauteile an die Hand zu geben.

Erkenntnisse aus diesem und weiteren Forschungsarbeiten fließen kontinuierlich unter anderem in die halbjährlich am SKZ stattfindenden Kurse zum Thema Thermoplast-Schaumspritzgießen ein.

Interessierte Unternehmen sind herzlich eingeladen, im projektbegleitenden Ausschuss des Forschungsvorhabens kostenfrei mitzuwirken und die Untersuchungen in diesem Forschungsvorhaben mitzugestalten sowie sich über die aktuellen Ergebnisse zu informieren. Das Projekt (IGF-Nr.: 20865 N) ist im Oktober 2019 gestartet und läuft noch bis September 2021. Es wird im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) der Forschungsvereinigung Kunststoff-Zentrum über die AiF vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert. Das SKZ dankt für die finanzielle Unterstützung.

Das SKZ ist Mitglied der Zuse-Gemeinschaft. Diese ist ein Verbund unabhängiger, industrienaher Forschungseinrichtungen, die das Ziel verfolgen, die Leistungs- und Wettbewerbsfähigkeit der Industrie, insbesondere des Mittelstandes, durch Innovation und Vernetzung zu verbessern.