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Praktikumsbericht - Fachpraktikum

Praktikumsbericht / -arbeit 2003 11 Seiten

Ingenieurwissenschaften - Maschinenbau

Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

Tagesberichte

Wochenbericht
Herstellungsprozess einer Kunststoffspritzgussform

Wochenbericht
Durchführung einer Erstbemusterung

Wochenbericht
Erstellen eines Erstmusterprüfberichtes

Praktikumsbescheinigung

Tagesberichte

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Wochenbericht 1.Woche

Praktikumsbericht 1. Woche

Herstellungsprozess einer Kunststoffspritzgussform

1. Konstruktionsabteilung

Wenn man einen Produktionsauftrag erhalten hat, bekommt man in der Regel vom Kunden eine Zeichnung des Spritzgussteils. Diese verdeutlicht die Vorstellung des Kunden von dem zu produzierenden Produkt. Da aber in vielen Fällen bei der Konstruktion nicht an die Besonderheiten und Schwierigkeiten beim Guss, sondern nur an die spätere Verwendung des Produkts gedacht wird, müssen häufig noch einige Korrekturen vorgenommen werden. So muss man sich z.B. Gedanken über die Entformbarkeit, den Fluss des Kunststoffs während des Spritzvorgangs und damit auch über die Position des Einspritzpunktes machen.

Wenn alle nötigen Änderungen vorgenommen und mit dem Kunden abgesprochen worden sind, kann damit begonnen werden, sich den grundlegenden Aufbau der späteren Spritzgussform zu überlegen. Wichtige Punkte hierbei sind die Position der Formtrennung, die Realisierung von Hinterschnitten (Schieber, Kernzüge, Faltkerne, andere mechanische Lösungen) sowie die Position der Auswerfer. Diese grundlegende Gestaltung geschieht bei Fa. Fröhlich mit dem 3D CAD Programm „Euklid“.

Im nächsten Schritt werden von der Form 2D (Fertigungs-)Zeichnungen angefertigt, die von den Werkzeugmachern benötigt werden. Es geht jedoch nicht nur um das Übertragen der 3D- in eine 2D- Zeichnung, sondern hauptsächlich um die Umsetzung der Grundideen des Formaufbaus unter Verwendung Spritzgussform mit Kernzügen möglichst vieler Normalien bzw. Normteile und deren Bestellung.

2. Arbeitsvorbereitung

Da jede Spritzgussform ein Unikat ist oder zumindest in sehr geringen Stückzahlen gebaut wird, müssen immer einige Elemente selbst hergestellt werden. Diese Fertigungsteile werden in der Regel erst gefräst und später erodiert. Aufgrund der Komplexität der herzustellenden Geometrien sind mehrere Arbeitsgänge nötig. So müssen Überlegungen zur Zerlegung in Fräsflächen und/oder Elektroden angestellt werden. Bei komplexen Konturen ist eine Zerlegung in 10 Erodierelektroden oder mehr nicht ungewöhnlich.

Die erste Arbeit, die direkt mit der Produktion des späteren Werkzeuges zu tun hat, ist das Schreiben der Programme für die Fräsmaschinen. Früher hat man die Programme, die die Informationen über Fräswege etc. enthielten von Hand schreiben und berechnen müssen, was mit einem nicht unbeträchtlichen Aufwand verbunden war. Mittlerweile steht Software zur Verfügung, mit der man nach dem Einlesen der Fräsflächen und Eingabe der wichtigsten Eckdaten wie Schnittgeschwindigkeit, Drehzahl, Zustellhöhe, Frässtrategie und Rückzugsebene die entsprechenden Programme automatisch erstellen kann. Da aber nicht nur die Form an sich, sondern auch alle Elektroden gefräst werden müssen, nimmt das Erstellen der Fräsprogramme trotz Computerunterstützung viel Zeit in Anspruch.

3. Produktion

Sobald alle vorbereitenden Arbeiten abgeschlossen sind, kann man mit der eigentlichen Produktion beginnen. In der Regel fräst man zuerst, unter Verwendung der von der Arbeitsvorbereitung geschriebenen Programme, die groben Konturen und die Erodierelektroden. Danach wird die Kühlung gebohrt und Gewinde für spätere Anschlüsse geschnitten, so dass die Werkzeugplatten, Schieber und alle anderen später formgebenden Bauteile zum Härten gegeben werden können. Anschließend kann ein Erodierer damit beginnen, die entgültige Geometrie des späteren Kunststoffteils in die Platten zu arbeiten. Da Erodieren ein sehr langsames Bearbeitungsverfahren ist, nimmt dieser Schritt einige Stunden in Anspruch. Aufgrund der leichten Verformung der Platten beim Härten/ während des Härteprozesses ist es wichtig, mit den Erodierarbeiten erst später zu beginnen.

Wenn alle großen Bauteile gefertigt worden und alle Zukaufteile vorhanden sind, müssen noch einige kleinere Arbeiten erledigt werden, unter anderem das genaue Zusägen/Schleifen der Auswerfer und das Erstellen der Transporttraversen. Am Ende steht noch einmal die Kontrolle der wichtigsten Maße. Bei Übereinstimmung mit der Zeichnung beginnt die Endmontage der Form.

Bevor mit der Spritzgussform eine Serienfertigung beginnen kann, muss eine Erstbemusterung (siehe Wochenbericht 2.Woche) durchgeführt werden.

Wochenbericht 2.Woche

Praktikumsbericht 2. Woche

Durchführung einer Erstbemusterung

1. Vorbereitende Maßnahmen

Vor dem eigentlichen Beginn der Arbeit muss man überprüfen, ob Werkzeug und Maschine, wie es der Auftrag vorsieht, zusammenpassen. Teilweise ist es nötig, den Zylinder der Maschine dem Gewicht des zu spritzenden Teils anzupassen, da ein zu großer Zylinder zu ungenaue Einstellungen zuließe bzw. ein zu kleiner Zylinder nicht genügend Material für einen Schuss zur Verfügung stellen könnte. Außerdem kann es vorkommen, dass der Arbeitsvorbereitung Fehler unterlaufen sind und das Werkzeug zu groß für die Maschine ist. In diesem Fall kann man nicht mit der Arbeit fortfahren.

2. Inbetriebnahme

Nach dem Aufbauen des Werkzeugs führt man erste, vorsichtige Fahrbewegungen aus, um zu sehen, ob Schutzmaßnahmen für das Werkzeug notwendig sind. So kann es sein, dass man eine Auswerferplattensicherung anschließen muss, die ein Ausfahren der Auswerfer z.B. bei geschlossenen Schiebern verhindert. Danach erfolgt eine Voreinstellung der Schließ- und Spritzeinheit der Maschine so wie das Anschließen und Einstellen der Temperierung. Das kann nach Vorgaben aus anderen Abteilungen und/oder nach persönlichen Erfahrungswerten geschehen.

3. Erstellen der ersten Teile

Wenn alle zum Betrieb der Maschine benötigten Maßnahmen getroffen worden sind, kann mit der eigentlichen Erstbemusterung begonnen werden. Man beginnt, in dem man die ersten Teile ohne Massepolster und Nachdruck spritzt. Eventuelle größere Probleme können damit frühzeitig erkannt werden.

Zu diesem Zeitpunkt sind die Teile noch nicht voll ausgespritzt, so dass man anfangen muss, das Massevolumen langsam zu erhöhen, bis man ganze Teile erhält.

Nachdem man so die richtige Füllmenge ermittelt hat, muss der richtige Umschaltpunkt für den Beginn des Nachdrucks gefunden werden. Dazu wird der Einspritzvorgang nach einer bestimmten Zeit abgebrochen, so dass die Zeit nicht ausreichend war um die Kunststoffform vollständig zu füllen und man wieder halbe Teile erhält. Der richtige Moment für den Beginn des Nachdrucks ist eine Füllung des Teils zu 95%. An die Zeit muss man sich langsam herantasten.

Doch nicht nur der Umschaltpunkt sondern auch die Nachdruckzeit und der eigentliche Nachdruck sind wichtig. Diese beiden Werte kann man über das Schussgewicht bestimmen.

Einfallstelle durch falsch ermitteltes Massvolumen oder zu geringen Nachdruck Quelle: BASF Für Messungen wie diese gibt es extra einen QS Tisch, der in der Produktionshalle zu finden ist und auch der Qualitätsprüfung im laufenden Betrieb durch den Schichtleiter dient.

4. Genaue Anpassung der Spritzparameter

Wenn die oben genannten Einstellung gefunden worden sind, hat das Spritzgussteil im Wesentlichen schon die Form, die es später erreichen soll. Da jedoch Toleranzen von unter einem zehntel Millimeter auch im Spritzgussbereich keine Seltenheit sind, müssen noch weitere, feinere Einstellungen getroffen werden.

Ein sehr wichtiger Punkt hierbei ist die Formkühlung oder besser Temperierung, da die Spritzgussformen in der Regel auf einer Temperatur über der Raumtemperatur gehalten werden. Bei der Temperierung ist nicht nur die Temperatur, sondern insbesondere auch die Zeit ein wichtiger Parameter. Da ein Schrumpfungsprozess erst nach der Entformung richtig einsetzen kann, hat man die Möglichkeit über die Kühlzeit einen sehr großen Einfluss auf die Größe des Teils nehmen. Außerdem kann man über eine unterschiedliche Temperierung der beiden Formhälften z.B. einer einseitigen Verformung entgegenwirken.

Schon beim Treffen dieser Einstellungen ist es notwendig das Produkt zu vermessen. Trotzdem muss der Einrichter bevor er anfängt, erste „gut Teile“ zu produzieren, sie noch einmal ausführlich mit eventuellen Musterteilen (die beispielsweise mittels „rapid prototyping“ hergestellt worden sind) vergleichen und an Hand einer technischen Zeichnung genau vermessen. Manchmal kann auch eine Funktionsprüfung notwendig sein.

Sobald die geforderten Maße weitestgehend übereinstimmen, werden die Einstelldaten erfasst und alle geforderten Unterlagen erstellt. Außerdem werden mehrere Schüsse der Qualitätssicherung übergeben, welche die Teile noch mal vermisst, einen Erstmusterprüfbericht erstellt (siehe Wochenbericht 3.Woche) und sie dann gegebenenfalls frei gibt.

Um bei Problemen eine spätere Rückverfolgung zu ermöglichen, wird einer der ersten Schüsse in eine kleine Plastiktüte verpackt und zum Werkzeug gelegt.

[...]

Details

Seiten
11
Jahr
2003
ISBN (eBook)
9783638251198
Dateigröße
612 KB
Sprache
Deutsch
Katalognummer
v21530
Institution / Hochschule
Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig – Praktikantenamt Fachbereich 7
Note
Anerkannt
Schlagworte
Praktikumsbericht Fachpraktikum Ingenieurpraktikum

Autor

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