Monochromatische Kurzzeit-Radiometrie von Polymeren unter Bedingungen des Spritzgießens

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In enger Kooperation zweier Institute soll unter Nutzung der spezifischen Kompetenzen auf den Gebieten der Kunststoffverarbeitung und der radiologischen Materialprüfung die Abkühlungsdynamik von Thermoplasten unter Bedingungen des Spritzgießens aufgeklärt werden. Bei der industriellen Herstellung von thermoplastischen Kunststoffformteilen ist eine lokal unterschiedliche Schwindung des Materials die häufigste Ursache für Qualitätsmängel. Diese tritt bereits in der Kavität auf und resultiert im Falle teilkristalliner Materialien aus der rein thermischen Kontraktion des Materials und der Kristallisationskinetik. Die fehlende Kenntnis des exakten Dichte-Verlaufs unter prozessnahen Bedingungen verhindert bis in die heutige Zeit eine präzise Simulation des Spritzgießprozesses bis hin zur Vorhersage von Schwindung und Verzug. Ziel dieses Forschungsvorhabens ist deshalb die Entwicklung, Konstruktion und Erprobung einer Apparatur, welche die Dichte thermoplastischer Materialien in Abhängigkeit spritzgießprozessrelevanter Bereiche von Temperatur, Druck und Abkühlgeschwindigkeit mit Hilfe der Röntgen-Radiometrie mit hoher Zeitauflösung bestimmt. Vergleiche mit p,v,T-Kurven aus herkömmlichen Messverfahren bei niedrigen Abkühlgeschwindigkeiten ergänzen die Untersuchungen. Verallgemeinerbare Rückschlüsse auf das Kristallisationsverhalten teilkristalliner Materialien werden erwartet.