Replicatie van lasergetextureerde micronaalden met behulp van een kunststof spuitgietproces

Abstract

Cel Kunststoffen, een onderzoeksgroep van KU Leuven campus Diepenbeek, voert in samenwerking met Sirris Precision Manufacturing onderzoek uit naar het spuitgieten van micronaalden met lasergetextureerde matrijzen. Deze masterproef onderzoekt (a) de haalbaarheid voor het laseren van een micronaaldentextuur in verschillende matrijsmetalen en (b) de replicatie hiervan in een kunststof spuitgietproces. Experimenteel werden geschikte parameterinstellingen bepaald voor het bekomen van scherpe micronaalden (±1500μm hoog; ±225μm basisstraal) in staal, koper en aluminium met laserablatie. Met een spuitgietproces is de invloed van matrijstemperatuur en ligging van de textuur ten opzichte van de aanspuitopening op de vulgraad achterhaald. Deze testen werden uitgevoerd voor elk van de vernoemde matrijsmetalen in combinatie met polymethylmethacrylaat en polypropyleen. We besluiten dat het mogelijk is om met behulp van laserablatie scherpe microholtes aan te brengen in staal, koper en aluminium. Ook zijn er correlaties gevonden tussen de vulgraad van de naalden met (i) de matrijstemperatuur en (ii) met de eerder besproken ligging van de textuur. Zo hebben ver gelegen texturen een hogere vulgraad dan de dicht gelegen texturen (±45mm en ±4mm van de aanspuitopening respectievelijk). Producten met een hoge nadruk tonen over het algemeen een hogere vulgraad. Ook toont een matrijstemperatuur dichter bij de glastransitietemperatuur een hogere vulgraad. Een hoge matrijstemperatuur en verre ligging geven over het algemeen betere resultaten.