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Schwindungskompensation bei der Kunststoffreplikation dickwandiger LED-Beleuchtungsoptiken

ISBN: 978-3-86359-235-6

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Kurzübersicht

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.

Schwindungskompensation bei der Kunststoffreplikation dickwandiger LED-Beleuchtungsoptiken

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Details

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.

Zusatzinformation

Autor Kolb, Philipp Rüdiger
ISBN/Artikelnr. 978-3-86359-235-6
Gewicht 0.250 kg
Erscheinungsdatum 18.08.2014
Lieferzeit 10-14 Tage
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