Kunststoffoptiken kommen insbesondere für LED-Beleuchtungsanwendungen
vermehrt zum Einsatz. Dabei stellt die kostengünstige Herstellung der
Kunststoffoptiken durch replikative Fertigungsverfahren eine entscheidende
Voraussetzung zur wirtschaftlichen Herstellung entsprechender Produkte dar.
Aufgrund ihrer großen Wanddicken und signifikanten Wanddickenunterschiede stellt
die hochpräzise Replikation der Kunststoffoptiken durch schwindungsbehaftete
Kunststoffspritzgießprozesse jedoch eine Herausforderung dar. Dabei mangelt es
nicht zuletzt an grundlegenden Kenntnissen zur bedarfsgerechten Auslegung des
Replikationssystems bestehend aus Maschine, Werkzeug und Prozess.
In der vorliegenden Arbeit werden die Herausforderungen bei der Replikation von
Kunststoffoptiken mit Freiformgeometrien für LED-Beleuchtungsanwendungen
aufgezeigt und Möglichkeiten zu ihrer Bewältigung analysiert.
Aufgrund der starken Wanddickenunterschiede kommen in erster Linie partielle
Spritzprägeprozesse zur Replikation von LED-Beleuchtungsoptiken in Frage. Da in der
Praxis häufig das Zusammenspiel der einzelnen in einem Spritzprägeprozess
auftretenden Kräfte nicht ausreichend Berücksichtigung findet, wird eine grundlegende
Betrachtung der Zusammenhänge zwischen Werkzeug- und Maschinentechnik in
Abhängigkeit von den Kräfte- bzw. Flächenverhältnissen des Formteils unter
Berücksichtigung der verschiedenen Möglichkeiten zur Realisierung der
Prägefunktionalität durchgeführt. Es wird eine Methodik zur Auslegung von
Prägekonzepten unter Berücksichtigung der einsetzbaren Maschinen- und
Werkzeugtechnik entwickelt, um eine strukturierte Vorgehensweise zur Auslegung
eines Prägekonzepts zu ermöglichen.
Zur Validierung der Methodik wird ein Spritzprägewerkzeug aufgebaut und die
Möglichkeiten zur Beeinflussung der Formhaltigkeit der Optiken in Abhängigkeit der
eingesetzten Replikationsverfahrensvariante untersucht.
Um verbleibende Formabweichungen bei Freiformoptiken mit höchsten
Genauigkeitsanforderungen ausgleichen zu können, wird in einem weiteren Schritt die
Schwindungskompensation durch Formeinsatzmodifikation für Freiformflächen anhand
eines Versuchsformteils analysiert.
| Autor | Kolb, Philipp Rüdiger |
|---|---|
| Lieferzeit | 3-4 Tage |
| Gewicht | 0.25 kg |
| Erscheinungsdatum | 18.08.2014 |
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Produktionsmaschinen
Schwindungskompensation bei der Kunststoffreplikation dickwandiger LED-Beleuchtungsoptiken
ISBN: 978-3-86359-235-6
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Kurzbeschreibung
In dieser Arbeit werden Möglichkeiten zur hochpräzisen Replikation von Kunststoffoptiken mit Freiformgeometrien für LED-Beleuchtungsanwendungen analysiert. Es wird eine Methodik zur Auslegung von Prägekonzepten unter Berücksichtigung der einsetzbaren Maschinen- und Werkzeugtechnik entwickelt und anhand eines Demonstratorformteils validiert. Des Weiteren wird die Möglichkeit zur Schwindungskompensation durch Formeinsatzmodifikation untersucht.
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