ISBN 978-3-8439-2883-0

978-3-8439-2883-0, Reihe Ingenieurwissenschaften

Agnieszka Kalinowska
Wissenschaftlich-technischer Beitrag zum prozessintegrierten Bedrucken von Kunststoffteilen während des Spritzgießens

173 Seiten, Dissertation Technische Universität Chemnitz (2016), Softcover, A5

Zusammenfassung / Abstract

In-Mold Technologien, wie In-Mold Labeling oder In-Mold Decoration werden seit einigen Jahren für die prozessintegrierte Dekorierung von Kunststoffoberflächen eingesetzt. Der Nachteil dieser etablierten Verfahren liegt in zusätzlich notwendigen Prozessschritten und -anlagen, die ein aufwendiges Handling und entsprechende Transportsysteme benötigen. Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein In-Mold Printing Verfahren und die zugehörige Technologie entwickelt, die eine Dekorierung der Kunststoffformteile direkt im Formgebungsprozess des Spritzgießwerkzeuges realisieren lässt. Die Durchführbarkeit des In-Mold Printing Verfahrens wird auf PP und PC demonstriert und die prozessrelevanten Phänomene des Farbübertrags und der Farbhaftung identifiziert. Da die Werkzeugwandtemperatur als besonders kritisch angesehen wird, kommen isotherme sowie dynamische Werkzeugtemperierung zum Einsatz, um die thermische Situation in der Farb-Kunststoff-Grenzfläche zu untersuchen. Die mikroskopische Gefügestruktur der Farb-Kunststoff-Grenzschicht sowie die nanoskaligen mechanischen Eigenschaften und lokalen Schmelztemperaturen der verschiedenen Materialkomponenten in der Grenzschicht werden mittels Rasterkraftmikroskopie untersucht. Daraus wird auf die in der Farb-Kunststoff-Grenzschicht ablaufenden Strukturbildungsprozesse und physikalischen Bedingungen geschlossen. Eine wissenschaftlich fundierte Analyse aller Erkenntnisse über die Einflüsse von Prozessbedingungen und Druckstoffformulierung auf die Qualität des Druckergebnisses und die mikroskopische Gefügestruktur werden in einer detaillierten Beschreibung der physikalisch-chemischen Prozesse beim Farbübertrag und der Farbhaftung zusammengefasst.