Analyse van spuitgietparameters bij het toepassen van variothermtechniek bij microspuitgieten

Abstract

Cel Kunststoffen is een onderzoeksgroep gericht op innovatieve kunststofverwerkingstechnieken. Deze masterproef kadert in een project rond variotherm microspuitgieten. Het bestudeerde product is vervaardigd uit PMMA en heeft een micro-oppervlaktestructuur bestaande uit 100 kegels met een gewenste hoogte van 500 µm. Om na te gaan of de structuur nauwkeurig kan geproduceerd worden, wordt er een vergelijkende studie gedaan tussen conventioneel en variotherm spuitgieten. Hieruit worden de voor- en nadelen van de variothermtechniek duidelijk. Het onderzoek begint met in 2 stappen het procesvenster op te stellen dat als basis voor de design of experiments wordt gebruikt (DoE). De eerste stap is een in-mold-rheology experiment om de injectiesnelheid te bepalen op basis van de in-mold-viscosity. In de tweede stap wordt het procesvenster bepaald op basis van de massatemperatuur en nadruk. De conventionele spuitgietmethode wordt geoptimaliseerd met behulp van een DoE. Na een statistische analyse wordt de beste parametercombinatie gekozen, deze dient tevens als basis voor de experimentele parameteroptimalisatie van het variotherm experiment. Tot slot wordt er een capability study uitgevoerd om te kijken naar de reproduceerbaarheid. Het onderzoek wijst uit dat de variothermtechniek de gemiddelde spreiding op de hoogte van de kegels vermindert van 45µm (conventioneel) tot 8µm. Hier tegenover staat dat de gemiddelde kegelhoogte voor variotherm lager is, 419 t.o.v. 460µm, dit kan gecompenseerd worden door de matrijs aan te passen.