Integrative Kunststofftechnik 2016

INSTITUT FÜR
KUNSTSTOFFVERARBEITUNG
IN INDUSTRIE UND HANDWERK AN DER RWTH AACHEN
Integrative Kunststofftechnik 2016
28. Internationales Kolloquium
Kunststofftechnik
24. - 25. Februar 2016, Aachen
www.ikv-kolloquium.de
Nachwuchs. Netzwerk. Innovationen.
INSTITUT FÜR
KUNSTSTOFFVERARBEITUNG
IN INDUSTRIE UND HANDWERK AN DER RWTH AACHEN
Integrative Kunststofftechnik 2016
28. Internationales Kolloquium
Kunststofftechnik
Herausgeber:
Institut für Kunststoffverarbeitung (IKV)
in Industrie und Handwerk an der RWTH Aachen
Lehrstuhl für Kunststoffverarbeitung
Prof. Dr.-Ing. Christian Hopmann
Seffenter Weg 201  52074 Aachen  Germany
Telefon: +49 241 80-93806  Telefax: +49 241 80-92262
E-Mail: [email protected]  www.ikv-aachen.de
ISBN: 978-3-8440-4033-3
Shaker Verlag, Aachen 2016
www.ikv-kolloquium.de
Download Tagungshandbuch
Auf www.ikv-aachen.de/login stellen wir Ihnen bis zum 30. Juni 2016 das Tagungshandbuch auch zum Download zur Verfügung.
At www.ikv-aachen.de/login you can also download the proceedings until 30 June 2016.
Benutzername:
ikv-kolloquium
Passwort:
XXVIIIKolloq2016
The proceedings are only available in German language.
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herausgeber:
Institut für Kunststoffverarbeitung (IKV)
In Industrie und Handwerk an der RWTH Aachen
Lehrstuhl für Kunststoffverarbeitung
Prof. Dr.-Ing. Christian Hopmann
Seffenter Weg 201· 52074 Aachen · Germany
Telefon:+49 241 80-93806 · Telefax +49 241 80-92262
E-Mail: [email protected] · www.ikv-aachen.de
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Printed in Germany.
IsBN 978-3-8440-4033-3
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Internet: www.shaker.de • E-Mail: [email protected]
Vorwort
Sehr geehrte Gäste des 28. IKV-Kolloquiums,
in der Hightech-Strategie der Bundesregierung ist Industrie 4.0 ein zentrales Zukunftsprojekt.
Besondere Kennzeichen hiervon sind eine hohe Flexibilität der Großserien-Produktion sowie
die Individualisierung der Produkte. Beides erfordert eine neue Art der Industrieproduktion,
die erreicht werden soll durch die Integration von Kunden und Lieferanten in die Industrieproduktion einerseits sowie die Kopplung von Produktion und Dienstleistungen andererseits.
Dieser Paradigmenwechsel wird als vierte industrielle Revolution bezeichnet und als Chance
für die deutsche Industrie aufgefasst.
Am IKV wird dieser Ansatz unter der Überschrift „Integrative Kunststofftechnik“ bereits seit
geraumer Zeit erforscht. Die vernetzte und individualisierte Produktion ist auch zentraler Gedanke in unseres Exzellenzclusters „Integrative Produktionstechnik für Hochlohnländer“, der
2006 an der RWTH Aachen eingerichtet wurde und sowohl organisatorische als auch produktions- und informationstechnische Forschung miteinander verknüpft, um so der produzierenden Industrie Instrumente anzubieten, die Wettbewerbsfähigkeit an Hochlohnstandorten
nachhaltig erfolgreich zu gestalten. In seinen vier Teilbereichen „Individualisierte Produktion“, „Virtuelle Produktion“, „Hybride Produktionssysteme“ und „Selbstoptimierende Produktionssysteme“ werden alle relevanten Aspekte von Industrie 4.0 adressiert.
Die Unternehmen der Kunststoffindustrie stehen vor der Frage, welchen Nutzen Industrie
4.0 für sie stiftet und welche Herausforderungen auf sie zukommen werden. Mancher tut
sich schwer, Zugang zu diesem Themenkomplex zu gewinnen und konkrete unternehmensspezifische Handlungsfelder abzuleiten. Hier wollen wir mit Referaten von Experten aus der
Industrie und mit Berichten aus dem IKV Lösungen anbieten, die durch die Diskussion mit
dem IKV-Netzwerk und den Besuch der begleitenden Fachausstellung vertieft und erweitert
werden. Dabei beschränken wir uns nicht auf Industrie 4.0, sondern haben viele weitere Themen auf der Agenda: Additive Fertigung, Leichtbau, Ressourceneffiziente Produktion haben
ebenfalls große Bedeutung für unsere Branche, und auch hierzu werden Sie auf dem Kolloquium Beiträge finden.
Das alles können wir Ihnen präsentieren, weil unsere Forschungsarbeiten, die wir vielfach mit
exzellenten Forschungspartnern durchführen, von den Mitgliedern unserer Fördervereinigung
und den Institutionen der Forschungsförderung hervorragend unterstützt werden. Dafür gilt
allen Beteiligten unser Dank.
Ihnen, unseren Gästen, wünschen wir interessante Begegnungen und Diskussionen auf dem
Kolloquium und hoffen, dass Sie mit neuen Ideen in ihre Unternehmen zurückkehren.
Seien Sie herzlich willkommen in Aachen zum 28. Internationalen Kolloquium Kunststofftechnik!
Ihr
Christian Hopmann
contents
page
PI
Industry 4.0 – Strategies for plastics technology
1
PII
Digitalization of Materials and Manufacturing
19
PIII Plastic-based lightweight construction potential in the automotive industry at BMW i
23
PIV Additive production in plastics processing
35
PV
Use of additive manufacturing in tool production
49
S1
Injection moulding of foamed structural components and precision optics
59
S2
Damage behaviour of fibre reinforced plastics
105
S3
New approaches in rubber processing
157
S4
Integrated and customised production of FRP parts
191
S5
Improved material testing of dynamically stressed thermoplastics
237
S6
Simulating and improving permeation barrier
271
S7
Precision melt engineering – Controlling the solidification process in injection moulding
305
S8
Die technology and screw coating in extrusion
353
S9
New production technologies for fibre reinforced polyurethanes
399
S10 A better understanding of LFT processing
443
S11 Prediction of inhomogeneous material properties based on local morphology
489
S12 Production of micro scale and microstructured parts
541
S13 Integrative simulation of process-related part properties
583
S14 Quality in the processing and repair of FRP-parts
621
S15 New paths in product development of injection moulded elastomeric parts
663
S16 Integrated production of plastic/metal hybrid parts
697
S17 Ageing of plastics – modelling and accelerated testing
739
S18 Systematic development of highly filled plastics
777
Inhaltsverzeichnis
PI
Industrie 4.0 – Strategien für die Kunststofftechnik
PII
Digitalisierung von Material und Fertigung
Seite
1
19
PIII Kunststoffbasierte Leichtbaupotentiale im Automobilbau bei BMW i
23
PIV Additive Fertigung in der Kunststoffverarbeitung
35
PV
Einsatz der additiven Fertigung im Werkzeugbau
49
S1
Spritzgießen von Strukturschäumen und präzisionsoptiken
59
S2
Schädigungsverhalten von faserverstärkter Kunststoffen
105
S3
Neue Ansätze in der Kautschukverarbeitung
157
S4
Integrierte und individualisierte Produktion von FVK-Bauteilen
191
S5
Verbesserte Werkstoffprüfung dynamisch belasteter thermoplaste
237
S6
Permeationsbarriere simulieren und verbessern
271
S7
Präzision aus Schmelze – Beherrschung der Erstarrung im Spritzgießen
305
S8
Werkzeugtechnik und Schneckenbeschichtung in der Extrusion
353
S9
Neue Verarbeitungstechnologien für faserverstärkte Polyurethane
399
S10 Gesteigertes Prozessverständnis bei der LFT-Verarbeitung
443
S11 Morphologiebasierte Vorhersage inhomogener Werkstoffeigenschaften
489
S12 Herstellung mikroskaliger und mikrostrukturierter Produkte
541
S13 Prozessbedingte Bauteileigenschaften integrativ simulieren
583
S14 Qualität in der Fertigung und Reparatur von FVK-Bauteilen
621
S15 Neue Wege bei der Produktentwicklung für spritzgegossene Elastomerbauteile
663
S16 Kombinationstechnologien für Kunststoff/metall-Hybridbauteile
697
S17 Alterung von Kunststoffen – modellieren und beschleunigt prüfen
739
S18 Systematische Entwicklung hochgefüllter Compounds
777