Maßhaltigkeit

Ist die Siegelzeit beendet, wird das erkaltete Formteil aus dem Werkzeug ausgeworfen. Hierbei kann es material- und werkzeugbedingt zu Entformungsproblemen kommen, die i. d. R. mit einem werkstoffgerechten Werkzeug sowie aufseiten des Werkstoffes mit Hilfe von Entformungsadditiven behoben werden können.

Ein wichtiger zu beachtender Aspekt beim Wechsel von einem herkömmlichen Kunststoff auf einen Biokunststoff, ebenso wie beim Wechsel auf einen anderen petrobasierten Kunststoff, ist das unterschiedliche Schwindungsverhalten der verschiedenen Werkstoffe. Die Bauteilschwindung lässt maßgebliche Aussagen darüber zu, ob der gewählte Werkstoff für das vorhandene Werkzeug weiter verwendet werden kann und ob mit einem Bauteilverzug gerechnet werden muss. Weist das zu substituierende Material ein stark unterschiedliches Schwindungsverhalten auf, führt dies meist zu Prozessproblemen und erfordert eine entsprechende Anpassung des Werkzeugs. Somit lässt sich nicht pauschal sagen, dass eine niedrige Schwindung „gut“ und eine hoche Schwindung „schlecht“ ist. Allgemein gilt, dass wenn das Werkzeug nicht werkstoffgerecht ausgelegt werden kann, der Biokunststoff ein ähnliches Schwindungsverhalten aufweisen sollte, wie der zu substituierende petrochemische Werkstoff. Zudem führen bei Biokunststoffen ebenso wie bei konventionellen Kunststoffen stark unterschiedliche Schwindungseigenschaften längs und quer zur Fließrichtung zu einem Bauteilverzug.

Die in Tabelle 1 dargestellten und untersuchten Biokunststoffe weisen ein isotropes, d. h. ähnliches Schwindungsverhalten längs und quer zur Fließrichtung auf. Die Verzugsgefahr ist somit gering.

Tabelle 1: Übersicht der im Abschnitt Spritzgießen untersuchten Materialien
Materialklasse Hersteller Typ
PLA NatureWorks Ingeo 3251D
PLA NatureWorks Ingeo 6202D
PLA NatureWorks Ingeo 3052D
PLLA Zhejiang Hisun Biomaterials Revode 190
PBS Showa Denko Bionnolle 1020MD
Bio-PA 6 Evonik Vestamid Terra HS16
Bio-PE-Compound Jelu WPC Bio PE H50-500-20
PLA-Compound Jelu WPC Bio PLA H60-500-14
PHB Metabolix Mirel P1004
Bio-PE FKuR Terralene HD 3505
Schwindung und Verzug von Biokunststoffen
Abbildung 1: Schwindung und Verzug von Biokunststoffen

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