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Die Autoren:

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Christian Hopmann, Institut für Kunststoffverarbeitung (IKV), Aachen
Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E. h. Walter Michaeli, ehemals Institut für Kunststoffverarbeitung (IKV), Aachen
Dr. (phil.) Dipl.-Ing. Helmut M. Greif M. A., AGIT GmbH, Aachen
Prof. Dr.-Ing. Frank Ehrig, HSR Hochschule für Technik Rapperswil, Rapperswil

Alle in diesem Buch enthaltenen Informationen, Verfahren und Darstellungen wurden nach bestem Wissen zusammengestellt und mit Sorgfalt getestet. Dennoch sind Fehler nicht ganz auszuschließen. Aus diesem Grund sind die im vorliegenden Buch enthaltenen Informationen mit keiner Verpflichtung oder Garantie irgendeiner Art verbunden. Autoren und Verlag übernehmen infolgedessen keine juristische Verantwortung und werden keine daraus folgende oder sonstige Haftung übernehmen, die auf irgendeine Art aus der Benutzung dieser Informationen – oder Teilen davon – entsteht.

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Herstellung: Jörg Strohbach
Umschlagdesign: Marc Müller-Bremer, www.rebranding.de, München
Umschlagrealisation: Stephan Rönigk

Print-ISBN 978-3-446-45042-4
E-pub-ISBN 978-3-446-45404-0

Verwendete Schriften: SourceSansPro und SourceCodePro (Lizenz)
CSS-Version: 1.0

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Dieses Buch hat vorzügliche Resonanz bei seinen Lesern gefunden. Ihnen allen sei hierfür herzlich gedankt. Gedankt sei auch für die Anregungen zur weiteren Verbesserung dieses Buches, welche gerne aufgegriffen und in diese überarbeitete Auflage eingearbeitet wurden. Seit dem Erscheinen der letzten Auflage im Jahre 2009 haben sich einige neue und innovative Spritzgießsonderverfahren, wie die Projektilinjektionstechnik, in der Praxis durchsetzen können, sodass über diese nun als „Stand der Technik“ berichtet werden kann und sie daher auch zu Recht Aufnahme in dieses Buch für den Praktiker gefunden haben.

Herzlich bedanke ich mich bei meinen Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern und besonders bei Herrn Dipl.-Ing. Leo Wolters, Leiter der Abteilung Ausbildung/Handwerk, am IKV sowie bei Frau Ulrike Wittmann vom Carl Hanser Verlag für ihre tatkräftige Hilfe bei der Überarbeitung dieses Buches.

Dem Carl Hanser Verlag sei gedankt für die stets vorzügliche Kooperation bei diesem und vielen weiteren gemeinsamen Projekten.

Christian Hopmann, Februar 2017

Univ.-Prof. Christian Hopmann

Seit April 2011 ist Prof. Christian Hopmann Leiter des Instituts für Kunststoffverarbeitung (IKV) in Industrie und Handwerk an der RWTH Aachen. Er studierte Maschinenbau mit der Vertiefungsrichtung Kunststofftechnik an der RWTH Aachen und promovierte 2000 bei Prof. Walter Michaeli. 2005 wechselte Hopmann in die Industrie und trat bei der RKW AG Rheinische Kunststoffwerke (heute: RKW SE) ein. Von Januar 2010 bis zu seinem Wechsel an das IKV war er Managing Director der RKW Sweden AB in Helsingborg/Schweden. 2014 wurde er für die Entwicklung der Spaltimprägniertechnologie für faserverstärkte Kunststoffe mit dem NRW-Innovationspreis ausgezeichnet.

Prof. Walter Michaeli

Prof. Walter Michaeli verabschiedete sich 2011 nach 23 überaus erfolgreichen Jahren als Institutsleiter am IKV und nach Erreichen der Altersgrenze in den Ruhestand. Michaeli studierte Fertigungstechnik an der RWTH Aachen, nach über acht Jahren Industrietätigkeit übernahm er 1988 als Direktor die Leitung des IKV. Er war Mitglied in mehreren bedeutenden wissenschaftlichen Akademien und in der Jury des Deutschen Zukunftspreises. Für seine Entwicklung einer innovativen Wasserinjektionstechnik beim Spritzgießen von Kunststoffen erhielt Prof. Michaeli im Jahr 2002 den Otto von Guericke-Preis der AiF.

Dr. Helmut Greif

Dr. Greif arbeitete nach seinem Studium des Maschinenbaus sowie der Soziologie/Politologie/Erziehungswissenschaft in Aachen als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Kunststoffverarbeitung (IKV) in Aachen, u. a. als pädagogischer Leiter des Demonstrationszentrums für Faserverbundkunststoffe. Seine Themen waren Technikentwicklung und Qualifikationsentwicklung sowie Arbeitsorganisation und Berufsbildung. Nach vielen Stationen in der Industrie und Wirtschaft als Fabrikplaner und Unternehmensberater (SMART-Fabrik), als Leiter der Dr. Reinold Hagen Stiftung, die ein Bildungs- und Kunststoffzentrum in Bonn betreibt, war er Leiter des HPI (Heinz-Piest-Institut) an der Universität Hannover. Zuletzt bis zu seinem Abschied Mitte 2016 war er Geschäftsführer der Aachener Gesellschaft für Innovation und Technologietranfer (AGIT). Er war Mitglied in vielen Jurys zur Innovation und Berusfsbildung.

Prof. Frank Ehrig

Seit April 2005 ist Prof. Frank Ehrig Leiter des IWK Instituts für Werkstofftechnik und Kunststoffverarbeitung an der HSR Hochschule für Technik Rapperswil, Rapperswil, Schweiz. Er studierte Maschinenbau mit der Vertiefungsrichtung Kunststofftechnik an der RWTH Aachen und promovierte 1998 am IKV bei Prof. Edmund Haberstroh. Anschließend wurde er zum Abteilungsleiter Spritzgießen/Polyurethantechnik am IKV berufen. 2000 wechselte Ehrig in die Industrie und trat in die Weidmann Plastics Technology AG, Rapperswil, ein. Bis zu seinem Wechsel an die HSR war er dort Leiter Technische Entwicklung für den Bereich Automotive.

Einführung

Das Spritzgießen ist das bedeutendste Verfahren zur Herstellung von Kunststoffbauteilen. Das vorliegende Lernbuch und Arbeitsbuch führt in dieses Verarbeitungsverfahren ein.

Lektionen

Das Lernbuch „Technologie des Spritzgießens“ ist in Lerneinheiten unterteilt, die als Lektionen bezeichnet werden. Jede Lektion umfasst einen geschlossenen Themenkreis. Die einzelnen Lektionen sind so angelegt, dass sie vom Lernenden in einer Lernsequenz, also in einem Lernschritt, bearbeitet werden können.

Leitfragen

Die Leitfragen zu Beginn einer jeden Lektion sollen dem Lernenden helfen, mit bestimmten Fragen an den Lernstoff heranzugehen. Nachdem er die Lektion durchgearbeitet hat, soll er diese Leitfragen beantworten können.

Vorwissen

Die Lektionen müssen nicht in einer bestimmten Reihenfolge bearbeitet werden. Jede Lektion ist deshalb mit einer Auflistung versehen, aus der hervorgeht, welche anderen Lektionen oder Inhalte zum Verstehen der vorliegenden Lektion wichtig sind.

Erfolgskontrollen

Die Erfolgskontrollen am Ende einer jeden Lektion dienen dazu, das erarbeitete Wissen zu überprüfen. Von der vorgegebenen Anwortauswahl ist die richtige Antwort auszuwählen und in den im Text vorgesehenen unterstrichenen Freiraum (_______________) einzutragen. Die Richtigkeit der Antworten kann mithilfe der Lösungen, die am Ende des Buches zu finden sind, überprüft werden. Falls die ausgewählte Antwort falsch ist, sollte der entsprechende Sachverhalt ein weiteres Mal durchgearbeitet werden.

Beispiel: „Optische Datenträger“ (CD, CD-ROM, DVD, Blue-Ray-Disk)

Um die Ausführungen in diesem Buch anschaulicher zu gestalten und den gedanklichen Zusammenhang zwischen den Lektionen zu verdeutlichen, wurde als Beispiel ein bekanntes Produkt gewählt, dessen Herstellung aus Kunststoff einerseits besondere Anforderungen an die Spritzgießtechnik stellt, andererseits aber überhaupt erst die weite Verbreitung dieses Formteils ermöglicht. Der optische Datenträger ist damit ein typisches, hochwertiges Produkt aus Kunststoff. Er findet sich in vielen Lektionen wieder. Es werden Fragen geklärt, wie beispielsweise der richtige Kunststoff für ein Formteil ausgewählt wird oder welche Möglichkeiten der Wiederverwertung (Recycling) von Kunststoffteilen bestehen.

Anhang

Der Anhang liefert für den interessierten Leser ergänzendes Material zu den Kunststoffen. Anhand der ausgewählten Literaturliste kann er sich über weiterführende Fachliteratur informieren. Das Glossar soll zu einem einheitlichen Verständnis der verwendeten Begriffe beitragen, es kann auch als eine Art Kurz-Lexikon verwendet werden. Die Informationen zum Berufsbild des Verfahrensmechanikers Kunststoff und Kautschuk bieten die Möglichkeit, sich genauer über die Aufgaben dieses industriellen Kunststoffberufes, insbesondere der Fachrichtung Spritzgießen, zu informieren. Hier werden auch die Weiterbildungsmöglichkeiten und Aufstiegschancen in diesem Berufsbereich angesprochen.

ABS	Acrylnitril-Butadien-Styrol (amorphes Copolymer)
BG	Berufsgenossenschaft
BR	Polybutadien (Allzweckkautschuk; Butadien-Rubber)
CAD	Computer Aided Design (rechnerunterstütztes Konstruieren)
CAE	Computer Aided Engineering (rechnerunterstütztes Entwickeln)
CAM	Computer Aided Manufacturing (rechnergestützte Fertigung)
CAQ	Computer Aided Quality (rechnerunterstützte Qualität)
CFK	kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff (Verbundwerkstoff aus Kohlenstofffasern (CF) mit einer polymeren Matrix)
CIM	Computer Integrated Manufacturing (rechnerintegrierte Fertigung)
CNC	Computerized Numerical Control (rechnerkontrollierte Maschinensteuerung)
CR	Polychloropren (Spezialkautschuk).
DGQ	Deutsche Gesellschaft für Qualität
DIN	Deutsche Norm
DIN EN	Deutsche Fassung der für ganz Europa gültigen Norm
DIN EN ISO	International Standard Organisation (weltweitgültige Norm)
DV	Datenverarbeitung (früher gebräuchlich: EDV = Elektronische Datenverarbeitung)
EG	Europäische Gemeinschaft (siehe auch EU)
EPDM	Ethylen-Propylen-Dien-Terpolymere (Synthesekautschuk der „Methylen“-Reihe)
EU	Europäische Union (siehe auch EG)
FFS	Flexible Fertigungssysteme (mehrere Flexible Fertigungszellen (FFZ))
FFZ	Flexible Fertigungszelle (Grundeinheit einer flexiblen Fertigung)
GFK	glasfaserverstärkte Kunststoffe (Verbundwerkstoffe aus Glasfasern (GF) und einer polymeren Matrix)
GIT	Gasinjektionstechnik
GG	Grundgesetz
JIS	Just In Sequence
JIT	Just In Time
PA	Polyamid (teilkristalliner Thermoplast)
PBT	Polybutylenterephthalat (teilkristalliner Thermoplast)
PC	Polycarbonat (amorpher Thermoplast)
PE	Polyethylen (teilkristalliner Thermoplast)
PEEK	Polyetheretherketon (teilkristalliner Thermoplast, hochtemperaturbeständig)
PES	Polyethersulfon (amorpher Thermoplast)
PET	Polyethylenterephthalat (teilkristalliner Thermoplast)
PIT	Projektil-Injektionstechnik
POM	Polyoxymethylen (teilkristalliner Thermoplast), auch Polyacetal genannt
PP	Polypropylen (teilkristalliner Thermoplast)
PS	Polystyrol (amorpher Thermoplast)
PUR	Polyurethan (je nach chemischer Reaktion der Ausgangskomponenten: amorpher Thermoplast/Elastomer/Duroplast)
PVC	Polyvinylchlorid (amorpher Thermoplast)
QS	Qualitätssicherung
QM	Qualitätsmanagement
QMS	Qualitätsmanagementsystem
SBR	Styrol-Butadien-Kautschuk (Allzweckkautschuk)
SG	Spritzgießen
SPC	Statistical Process Control
TSG	Thermoplastschaumspritzgießen
UMS	Umweltmanagementsystem
UVV	Unfallverhütungsvorschriften (siehe auch VBG)
VBG	Verordnung der Berufsgenossenschaft (siehe auch UVV)
VDA	Verband der deutschen Automobilindustrie
WIT	Wasserinjektionstechnik
WZM	Werkzeugmaschine