Spanen thermoplastischer Kunststoffe mit vielschneidigen geometrisch nicht bestimmten Schneiden (Schleifen und Polieren)

Dissertation Ran Zang, Technische Universität Chemnitz, Scripts Precision and Microproduction Engineering Band 8
1. Auflage 2013
ISBN: 978-3-942267-97-7
Verlag: Wissenschaftliche Scripten

Buch, Deutsch, Band Band 8, 125 Seiten, PB, Format (B × H): 148 mm x 210 mm, Gewicht: 300 g

Reihe: Scripts Precision and Microproduction Engineering

Mit der verstärkten Anwendung von Verfahren zur spanenden Bearbeitung von
Kunststoffen entstehen Forderungen nach erhöhter Maßhaltigkeit, Oberflächengüte
und Wirtschaftlichkeit von Einzel- und Kleinserienfertigungen. In der vorliegenden
Arbeit werden daher vor allem Ermittlungen und Untersuchungen zum Schleifen und
Polieren typischer thermoplastischer Kunststoffe (Polymethylmethacrylat,
Polyetheretherketon, Polykarbonate / Acrylnitril-Butadien-Styrol Blend und
Polyamide 6.6 mit 30% Glasfaseranteil) durchgeführt. Neben der Erarbeitung
allgemein geltender Richtwerte für die Bearbeitungsparameter (vc, ap, ae, …) bzw. der
Bestimmung geeigneter Werkzeuge zum Schleifen und Polieren werden die Ursachen
der Entstehung und Möglichkeiten zur Vermeidung typischer Fehler beim Schleifen
(Anschmelzen, „Kratzer“) und Polieren als auch erste Beurteilungen zur
„Schleifbarkeit“ und „Polierbarkeit“ typischer thermoplastischer Kunststoffe
herausgearbeitet.

With increasing applications of plastic machining, the requirements of dimensional
accuracy, tolerances, surface quality and efficiency of plastic products with individual
or small series production are growing. Therefore the grinding and polishing of
typical thermoplastics [Poly (methyl methacrylate), Polyether ether ketone, polyblend
of Polycarbonate / Acrylonitrile butadiene styrene and Polyamide 6.6 with 30 % glass
fiber] will be investigated and inquired in the present work. In addition to the
acquiring of generally applicable guidelines and recommendations for the processing
parameters (vc, ap, ae, …) and conditions, the provision of adequate tools for grinding
and polishing of thermoplastics respectively the determination of causes and ways to
avoid common machining mistakes (melding and scratches of surfaces) the first
machinability of thermoplastics will also be investigated.

Autoren/Hrsg.

Zhang, Ran

Schubert, Andreas

Inhaltsverzeichnis

Kurzzeichen und Abkürzungen
0 Einleitung
1 Vorbetrachtungen zu spanenden Bearbeitungen von Kunststoffen
2 Vorbereitung laborpraktischer Ermittlungen und Untersuchungen zum Schleifen
und Polieren von Kunststoffen
2.1 Bestimmung und Kennzeichnung der zu untersuchenden thermoplastischen
Werkstoffe
2.2 Verwendete Werkzeugmaschine und Vorrichtungen
2.2.1 Verwendete Werkzeugmaschine
2.2.2 Gestaltung der Versuchswerkstücke und Vorrichtungen
2.3 Eingesetzte Messgeräte
2.4 Statistische Bewertung durchgeführter laborpraktischer Untersuchungen
3 Schleifen typischer thermoplastischer Kunststoffe
3.1 Derzeitiger Stand der Erkenntnisse beim Schleifen von Kunststoffen
3.1.1 Bearbeitungsparameter und -bedingungen für das Schleifen thermoplastischer Kunststoffe
3.1.1.1 Einflüsse von Schnitttiefe ap, Schnittgeschwindigkeit vc und Arbeitseingriff ae
3.1.1.2 Unterschiede zwischen Gleich- und Gegenlaufschleifen
3.1.1.3 Wärmeentstehung und -abführung beim Schleifen thermoplastischer Kunststoffe
3.1.1.4 Abrichten von Schleifkörpern
3.1.2 Betrachtungen zu geeigneten Spezifikationen von Schleifkörpern
3.2 Versuchsplanungen und -durchführungen zum Schleifen
3.3 Einflüsse vorrangiger Kennwerte und Parameter auf den Spanbildungsvorgang und
erreichbare Arbeitsergebnisse
3.3.1 Wirkungen typischer Bearbeitungsparameter
3.3.1.1 Beeinflussung durch die Schnitttiefe ap
3.3.1.2 Einflüsse der Schnittgeschwindigkeit vc
3.3.1.3 Wirkungen des Arbeitseingriffs ae
3.3.2 Einflüsse der Kennwerte verwendeter Schleifkörper
3.3.2.1 Einflüsse unterschiedlicher Schneidstoffarten auf die Arbeitsergebnisse
3.3.2.2 Wirkungen unterschiedlicher Körnungen
3.3.2.3 Effekte unterschiedlicher Härtewerte von Schleifkörpern
3.3.2.4 Einflüsse typischer Bindungsarten auf die Arbeitsergebnisse
3.3.3 Gestaltung spezieller Schleifkörper zum Schleifen thermoplastischer Kunststoffe
3.4 Besonderheiten unterschiedlicher Bearbeitungsbedingungen
3.4.1 Wirkungen durch Schleifen in Gleich- und Gegenlaufverfahren3.4.2 Vergleich zwischen Kühleffekten flüssiger und gasförmiger Kühl-Schmier-Spül-Mittel
3.4.3 Auswirkungen von Abrichtparametern auf erreichbare Arbeitsergebnisse
3.5 Bewertung der „Schleifbarkeit“ thermoplastischer Kunststoffe
3.6 Typische Bearbeitungsfehler beim Schleifen thermoplastischer Werkstoffe
3.6.1 Entstehung für das Schleifen nicht typischer tiefer Rillen („Kratzer“)
3.6.2 Erweichungen und Anschmelzungen von Teileoberflächen („Brandflecken“)
4 Polieren thermoplastischer Kunststoffe
4.1 Vorbetrachtungen zum derzeitigen Stand beim Polieren thermoplastischer
Kunststoffe
4.1.1 Wesentliche Bearbeitungsparameter und -bedingungen
4.1.2 Bestimmung geeigneter Polierwerkzeuge
4.2 Versuchsplanung zum Polieren thermoplastischer Kunststoffe
4.3 Wirkungen typischer Bearbeitungsparameter und -bedingungen beim Polieren
thermoplastischer Kunststoffe auf Bearbeitungsvorgang und Arbeitsergebnis
4.3.1 Einflüsse der Schnittgeschwindigkeit vc
4.3.2 Erforderliche Polierzeit tP zum Erreichen geforderter Arbeitsergebnisse
4.4 Werkzeuge für das Polieren thermoplastischer Kunststoffe
4.5 Elastische und plastische Verformung und „Spanbildung“ beim Polieren
thermoplastischer Kunststoffe
5 Betriebspraktische Nutzung der erreichten Ergebnisse und Erkenntnisse
5.1 Entfernung von Angüssen an Spritzgießteilen durch Schleifen
5.2 Herstellung von Displayabdeckungen mittels Schleifen und Polieren
6 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
7 Verzeichnis verwendeter Literatur
8 Übersicht vorhandener Abbildungen
9 Tabellenverzeichnis
10 Anlagen
Lebenslauf
Danksagung