Plastifizierleistung
Am Anfang jedes Spritzgießvorgangs steht der Materialeinzug für den folgenden Materialeintrag in die Maschine, der durch Granulatgröße und -geometrie beeinflusst wird. Hinsichtlich der Plastifizierleistung hat die Massetemperatur und die Viskosität maßgeblichen Einfluss auf die erzielbare Zykluszeit und sollte daher innerhalb der Restkühlzeit des vorherigen Formlings erfolgt sein.
Ein langsamer Materialeinzug sorgt für Prozessverzögerungen und führt zu unwirtschaftlichen Produktionskosten. Die hier untersuchten Biokunststoffe weisen, verglichen mit etablierten herkömmlichen petrochemischen Kunststoffen, eine gute bis ausreichende Plastifizierleistung auf. Zu beachten ist jedoch, dass die Prozesstemperaturen eine entscheidende Rolle für die optimale Verarbeitung spielen. Hier sind die Plastifizierleistung in Abhängigkeit zur Masse temperatur sowie die durch DSC-Analysen (Differential-Scanning Calorimeter) ermittelten Temperaturempfehlungen der untersuchten Materialien aufgeführt. Als grober Richtwert liegt die Verarbeitungstemperatur ca. 30–40 °C über der Schmelztemperatur und die Werkzeugtemperatur ca. 30 °C unterhalb der Glasübergangstemperatur TG.
Temperaturempfehlungen für die Verarbeitung
| Typ | TG [°C] | TS [°C] | Empfehlung TVerarbeitung [°C] |
Empfehlung TWerkzeug [°C] |
|---|---|---|---|---|
| Ingeo 3251D | 59 | 164 | 200 | 30 |
| Ingeo 6202D | 59 | 166 | 200 | 30 |
| Revode 190 | 58 | 174 | 200 | 30 |
| Bionnolle 1020MD | 44 | 113 | 180 | 30 |
| Vestamid Terra HS16 | 119 | 223 | 250 | 80 |
Ist das Material plastifiziert und auf die richtige Verarbeitungstemperatur gebracht worden, erfolgt der Einspritzvorgang. Die rheologischen Eigenschaften (Fließeigenschaften) der untersuchten Biokunststoffe sind dabei vergleichbar mit denen erdölbasierter Kunststoffe. Nachdem der Einspritzvorgang abgeschlossen ist, beginnt der Abkühlprozess des Materials im Werkzeug, der mittels der Siegelzeit („Erstarrungszeit“) beschrieben werden kann. Die Siegelzeit hängt stark von der vorliegenden Massetemperatur sowie dem Erstarrungsverhalten der Werkstoffe selbst ab und hat, wie auch die Plastifizierleistung, maßgeblichen Einfluss auf die realisierbaren Zykluszeiten.
Die untersuchten Biokunststoffe liegen, mit Ausnahme des PBS, in einem als akzeptabel zu bewertenden Bereich. Die untersuchten Biokunststoffe schneiden hier nur geringfügig schlechter als der Durchschnitt der etablierten Massenkunststoffe ab.
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