Das Projekt "Teilvorhaben 4" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Battenfeld Spritzgiesstechnik durchgeführt. Das Spritzgießverfahren bietet mit seiner großen Gestaltungsvielfalt die Möglichkeit, komplexe Formteile bzw. Komponenten mit optischen Anforderungen aus technologischer und wirtschaftlicher Sicht günstig herzustellen, insbesondere bei großen Stückzahlen. Das Vorhaben soll durch Modifikation der Plastifiziereinheit durch geeignete PVD-Beschichtungen die Produktqualität erhöhen und Ausschusskosten verringern. Durch die Beschichtung kann der auftretende Verschleiß an den Plastifiziereinheiten zudem deutlich reduziert werden. Zunächst wird anhand von geeigneten Probekörpern, die hinsichtlich ihrer Wärmebehandlung und Oberflächenbeschaffenheit derer von Schnecken bzw. Rückstromsperren entsprechen, ein Schichtsystem entwickelt. Dieses wird auf komplette Schnecken und Rückstromsperren übertragen und in Praxistests umfassend getestet. Hierbei steht einerseits die Untersuchung der Schmelzequalität des Kunststoffs und damit die Produktqualität des optischen Formteils im Vordergrund, andererseits wird die Verschleißfestigkeit der Plastifizierkomponenten analysiert.
Das Projekt "Teilvorhaben 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Institut für Oberflächentechnik durchgeführt. Das Ziel besteht in der Entwicklung und der Applikation eines neuen Werkstoffverbundsystems mit PVD-Verfahren auf den Komponenten der Plastifiziereinheit (Schnecke, Rückstromsperre), um die Umweltverträglichkeit bei der Verarbeitung von Spritzgießmaterialien optischer Qualität zu verbessern. Hierzu sollen Aspekte zur Prozess- und Reinigungstechnik, zur Abfallminderung sowie zum produktbezogenen Umweltschutz untersucht werden. Ausgehend von den Ergebnissen der Schadensanalyse konventioneller Komponenten, werden PVD-Prozesse für die Abscheidung abrasions- und korrosionsbeständiger, antiadhäsiver Schichtsysteme entwickelt. Anschließend sollen die Schichtsysteme auf Praxisbauteilen abgeschieden werden. Nach dem Praxistest erfolgt eine abschließende Schadensanalyse, um Veränderungen beschichteter Oberflächen durch den Einsatz bzw. Schäden untersuchen zu können. Die Projektergebnisse sollen in den industriellen Anwendungsbereich transferiert und dort in die industrielle Praxis umgesetzt werden. Hierzu werden die Ergebnisse in wichtigen anwendernahen Fachzeitschriften sowie auf nationalen und internationalen Konferenzen einem breiten Publikum vorgestellt.
Das Projekt "Teilvorhaben 6" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von METAPLAS IONON Oberflächenveredelungstechnik durchgeführt. Das Projektziel besteht in der Entwicklung und der Applikation eines innovativen Werkstoffverbundsystems mit PVD (Physical Vapour Deposition)-Verfahrens auf den Komponenten der Plastifiziereinheit, um die Umweltverträglichkeit bei der Verarbeitung von Spritzgießmaterialien optischer Qualität deutlich zu verbessern. Die auf den Plastifizierkomponenten abgeschiedenen Schichtsysteme sollen antiadhäsive Eigenschaften im Kontakt mit Kunststoffschmelzen aufweisen. Die antiadhäsiven Oberflächeneigenschaften verhindern die unkontrollierte Anlagerung und das Vercracken der Kunststoffschmelze. Ausgehend von der Betrachtung des Schadensmechanismus und der Schadensursachen (Adhäsion, Korrosion, Abrasion) der Plastifiziereinheiten werden die Schichtanforderungen (Schichthärte, Gefüge, Schichtaufbau) definiert. In einem nachfolgenden Schritt wird die vorhandene PVD-Anlagentechnik vorbereitet und die PVD-Prozessparameter zur Abscheidung der vorher definierten Schichten entwickelt und iterativ optimiert.