Maßhaltige Kunststoff-Formteile
Toleranzen und Formteilengineering
Die wichtigsten Entscheidungsfelder des Formteilengineering sind: der Werkstoff, das Werkzeug, die Fertigung und die Teilegeometrie. Diese Felder und deren Verflechtungen werden in Bezug auf das übergeordnete Qualitätskriterium Maßhaltigkeit im vorliegenden Fachbuch von erfahrenen Autoren beschrieben.
Schwerpunktmäßig werden die Themenfelder Werkstoff und Werkzeug behandelt, darüber hinaus wird das Thema Toleranzmanagement und der Einfluss der Anwendungs- und Fertigungsbedingungen auf die Formteilmaßhaltigkeit ausführlich erläutert.
Im Mittelpunkt aller Darstellungen steht, jetzt in der zweiten Auflage, die topaktuelle internationale Norm, auf die sich viele Ausführungen beziehen. Eine Aufforderung an Formteilentwickler ist die Akzeptanz einer inhaltlichen Trennung von Funktionstoleranzen (Konstruktionstoleranzen) und Fertigungstoleranzen.
Hinweise zum Stand der GPS-Normung werden gegeben, wobei die Form- und Lagetolerierung für Kunststoff-Formteile besonders hervorgehoben wird.
Eigene Erfahrungen der Autoren und praktische Beispiele sollen die Leser bei der Aneignung des Buchinhaltes unterstützen.
Die 2. Auflage beinhaltet alle Informationen zur topaktuellen internationalen Norm und der Bereich Projektmanagment wird erweitert. Darüber hinaus wurden Aktualisierungen und Verbesserungen vorgenommen.
Herr Prof. Meyer ist Chemieingenieur für Kunststofftechnologie (Ing.-Schule Fürstenwalde), Diplomingenieur für Maschinenbau und Fertigungstechnik (TU Dresden) und hat einen Diplomabschluss in Fachschulpädagogik (TU Dresden). Er war in der Industrie als Spritzgießtechnologe und als Abteilungsleiter Forschung und Entwicklung für Kunststoffanwendung in der Kältetechnik tätig. Im Rahmen seiner langjährigen Dozententätigkeit für Kunststofftechnik in der Ingenieurausbildung und als Inhaber einer Professur für den Studiengang Kunststofftechnik an der TH Wildau war er ständig mit Forschungs- und Entwicklungsaufgaben der Industrie befasst. Er ist Gesellschafter der Makrolar GbR Berlin für Entwicklung und Vertrieb kunststofftechnischer Software.
Herr Falke hat nach der Ausbildung zum Werkzeugmacher ein Fachhochschulstudium der Kunststofftechnik absolviert, anschließend ein berufsbegleitendes Maschinenbaustudium mit der Vertiefungsrichtung Konstruktion an der TU Chemnitz. Herr Falke hat seit 1992 ein eigenes Ingenieurbüro mit den Schwerpunkten Formteilentwicklung, Werkzeugkonstruktion, Füll- und Verzugssimulation und technische Beratung. Er ist Vorstandsmitglied des GKV-TecPart e. V.
Beide Autoren sind Mitglieder des Arbeitskreises selbständiger Kunststoffingenieure (K.I.B.), dem Herr Falke zwölf Jahre als Präsident vorstand. Weiterhin sind beide Autoren Mitglieder im Fachausschuss 'Toleranzen für Kunststoff-Formteile' am DIN-Institut Berlin zur Erarbeitung der DIN 16742 als Nachfolgenorm der DIN 16901. Herr Falke ist Obmann dieses Fachausschusses.
Schwerpunktmäßig werden die Themenfelder Werkstoff und Werkzeug behandelt, darüber hinaus wird das Thema Toleranzmanagement und der Einfluss der Anwendungs- und Fertigungsbedingungen auf die Formteilmaßhaltigkeit ausführlich erläutert.
Im Mittelpunkt aller Darstellungen steht, jetzt in der zweiten Auflage, die topaktuelle internationale Norm, auf die sich viele Ausführungen beziehen. Eine Aufforderung an Formteilentwickler ist die Akzeptanz einer inhaltlichen Trennung von Funktionstoleranzen (Konstruktionstoleranzen) und Fertigungstoleranzen.
Hinweise zum Stand der GPS-Normung werden gegeben, wobei die Form- und Lagetolerierung für Kunststoff-Formteile besonders hervorgehoben wird.
Eigene Erfahrungen der Autoren und praktische Beispiele sollen die Leser bei der Aneignung des Buchinhaltes unterstützen.
Die 2. Auflage beinhaltet alle Informationen zur topaktuellen internationalen Norm und der Bereich Projektmanagment wird erweitert. Darüber hinaus wurden Aktualisierungen und Verbesserungen vorgenommen.
Herr Prof. Meyer ist Chemieingenieur für Kunststofftechnologie (Ing.-Schule Fürstenwalde), Diplomingenieur für Maschinenbau und Fertigungstechnik (TU Dresden) und hat einen Diplomabschluss in Fachschulpädagogik (TU Dresden). Er war in der Industrie als Spritzgießtechnologe und als Abteilungsleiter Forschung und Entwicklung für Kunststoffanwendung in der Kältetechnik tätig. Im Rahmen seiner langjährigen Dozententätigkeit für Kunststofftechnik in der Ingenieurausbildung und als Inhaber einer Professur für den Studiengang Kunststofftechnik an der TH Wildau war er ständig mit Forschungs- und Entwicklungsaufgaben der Industrie befasst. Er ist Gesellschafter der Makrolar GbR Berlin für Entwicklung und Vertrieb kunststofftechnischer Software.
Herr Falke hat nach der Ausbildung zum Werkzeugmacher ein Fachhochschulstudium der Kunststofftechnik absolviert, anschließend ein berufsbegleitendes Maschinenbaustudium mit der Vertiefungsrichtung Konstruktion an der TU Chemnitz. Herr Falke hat seit 1992 ein eigenes Ingenieurbüro mit den Schwerpunkten Formteilentwicklung, Werkzeugkonstruktion, Füll- und Verzugssimulation und technische Beratung. Er ist Vorstandsmitglied des GKV-TecPart e. V.
Beide Autoren sind Mitglieder des Arbeitskreises selbständiger Kunststoffingenieure (K.I.B.), dem Herr Falke zwölf Jahre als Präsident vorstand. Weiterhin sind beide Autoren Mitglieder im Fachausschuss 'Toleranzen für Kunststoff-Formteile' am DIN-Institut Berlin zur Erarbeitung der DIN 16742 als Nachfolgenorm der DIN 16901. Herr Falke ist Obmann dieses Fachausschusses.
1;Inhalt;12 2;Die Autoren;6 3;Vorwort;8 4;1 Grundsätze zur Entwicklung maßhaltiger Formteile;16 4.1;1.1 Partner bei der Produktionsvorbereitung von Kunststoffteilen;16 4.2;1.2 Zeichnungen und Datensätze - Funktionen und Festlegungen;18 4.3;1.3 Qualitätsanforderungen an Kunststoff-Formteile unter den Bedingungen der Globalisierung;21 4.4;1.4 Sinn und Unsinn moderner Messdatenerfassung;30 4.5;1.5 Stellungnahme zur DIN 16901;31 4.6;1.6 Fachlich fundiertes Projektmanagement als Voraussetzung für den Projekterfolg;33 5;2 Maßhaltigkeit und geometrische Produktspezifikation;36 5.1;2.1 Geometrische Produktspezifikation und Toleranzarten;36 5.2;2.2 Toleranzfeldlagen und Tolerierungsarten für die Formteilfertigung;39 5.3;2.3 Wirkzusammenhänge von Maßen (Toleranzanalysen);42 5.4;2.4 Toleranzfestlegung;45 5.5;2.5 Rauheitstoleranzen;48 6;3 Einführung in das funktionsorientierte Toleranzdesign;50 6.1;3.1 Bezüge;53 6.2;3.2 Toleranzen;56 7;4 Maßbezugsebenen für die Anwendung und Fertigung von Formteilen;60 7.1;4.1 Definition der Maßbezugsebenen;60 7.2;4.2 Bestimmung der anwendungsbedingten Maßverschiebung und Maßstreuung;64 7.3;4.3 Demonstrationsbeispiel für den Übergang der Maßbezugsebenen;71 8;5 Kunststoffeigenschaften und deren Einfluss auf die Formteile unter Berücksichtigung der Maßhaltigkeit;76 8.1;5.1 Einführung;76 8.2;5.2 Strukturbeschreibung der Polymere;79 8.2.1;5.2.1 Chemische Strukturen (Konstitution der Makromoleküle);79 8.2.2;5.2.2 Morphologische Strukturen (Konformation und Aggregation der Makromoleküle);83 8.2.3;5.2.3 Vernetzte Strukturen;88 8.2.4;5.2.4 Polymermodifizierung durch Mischungen und Verbunde;89 8.3;5.3 Thermisch-mechanische Zustände von Polymeren;89 8.3.1;5.3.1 Verformungsarten bei mechanischer Beanspruchung;89 8.3.2;5.3.2 Thermische Zustände und Übergangsbereiche;90 8.4;5.4 Deformations- und Fließverhalten von Polymeren;96 8.4.1;5.4.1 Verarbeitungstechnologische Aspekte;96 8.4.2;5.4.2 Steifigkeit und p-v-T-Verhalten;96 8.4.3;5.4.3 Fließverhalten von Polymerschmelzen;98 8.4.4;5.4.4 Quellströmung beim Spritzgießen;101 8.5;5.5 Schwindungsverhalten von Kunststoff-Formteilen;104 8.5.1;5.5.1 Gegenstand und Definitionen zur Verarbeitungsschwindung;104 8.5.2;5.5.2 Beeinflussung der Verarbeitungsschwindung beim Thermoplastspritzgießen;105 8.6;5.6 Verzugsverhalten von Kunststoff-Formteilen;109 8.6.1;5.6.1 Verzug als Verformungs- und Stabilitätsproblem;109 8.6.2;5.6.2 Gestaltungsbeispiele für maßhaltige Kunststoff-Formteile;111 8.7;5.7 Richtwerte der Verarbeitungsschwindung für Kunststoffe;114 8.7.1;5.7.1 Bewertungsgrundlagen;114 8.7.2;5.7.2 Schwindmaßtabellen;116 8.8;5.8 Wärmedehnung, Nachschwindung und Quellung von Kunststoffen;121 8.8.1;5.8.1 Problemabgrenzung;121 8.8.2;5.8.2 Wärmedehnung;121 8.8.3;5.8.3 Nachschwindung;122 8.8.4;5.8.4 Quellung;125 9;6 Einfluss der Werkzeugkonzeption auf die Maßhaltigkeit;128 9.1;6.1 Einführung - Besonderheiten im Werkzeugbau;128 9.2;6.2 Deformation der Formteile beim Entformen;130 9.2.1;6.2.1 Verfahrenstechnische Deformation des Formteils;130 9.2.2;6.2.2 Werkzeugbedingte Deformationen des Formteils;132 9.3;6.3 Das Werkzeugkonzept;135 9.4;6.4 Die typischen Projektpartner;136 9.5;6.5 Die insbesondere die Maßhaltigkeit beeinflussenden Werkzeugeigenschaften;137 9.5.1;6.5.1 Allgemeines;137 9.5.2;6.5.2 Werkzeugtemperierung;138 9.5.3;6.5.3 Rheologische Ausbalancierung der Werkzeuge;139 9.6;6.6 Relevante Kostenanteile der Werkzeugkosten;142 9.7;6.7 Zusammenfassung;143 10;7 Anwendungsmöglichkeiten der Konstruktions- und Simulationstechniken;144 10.1;7.1 Grundlagen der Simulationsrechnungen;144 10.2;7.2 Modellaufbereitung;145 10.3;7.3 Füllsimulation;146 10.4;7.4 Simulation der Werkzeugtemperierung;148 10.5;7.5 Verzugssimulation;149 10.6;7.6 Bewertung der Simulationsergebnisse;152 11;8 Fertigungstolerierung nach DIN 16742/ ISO 20457;156 11.1;8.1 Konzeptionelle Grundlagen und Anwendungsbereich der DIN 16742/ ISO 20457;156 11.1.1;8.1.1 Konzeptionelle Grundlagen;156 11.1.2;8.1.2 Anwendungsbereich;160 1
Meyer, Bernd-Rüdiger
Falke, Dirk
ISBN | 9783446460683 |
---|---|
Artikelnummer | 9783446460683 |
Medientyp | E-Book - PDF |
Auflage | 2. Aufl. |
Copyrightjahr | 2019 |
Verlag | Carl Hanser Fachbuchverlag |
Umfang | 184 Seiten |
Sprache | Deutsch |
Kopierschutz | Digitales Wasserzeichen |