Die Fluidinjektionstechnik (FIT) ist ein Sonderverfahren des Spritzgießens. Kennzeichnend für das Verfahren ist, dass die endgültige Ausformung des Spritzgussteils mithilfe eines Fluids, Gas bei der Gasinjektionstechnik (GIT) oder Wasser bei der Wasserinjektionstechnik (WIT), erfolgt. Auf diese Weise entstehen qualitativ hochwertige und partiell hohle Kunststoffbauteile. Durch Prozesskombination der FIT mit dem sogenannten Sandwich-Spritzgießen können zweischichtige Kunststoff-Hohlkörper hergestellt werden. Die geschickte Kombination der Werkstoffeigenschaften von innerer und äußerer Komponente ermöglicht eine optimale Anpassung der Bauteileigenschaften an das Einsatzgebiet. Die Außenschicht kann für die mechanischen Eigenschaften des Formteils, wie Steifgkeit, Schlagzähigkeit, Zugfestigkeit, Berstfestigkeit etc., für eine gute Wärmeformbeständigkeit oder für eine geringe Brandneigung sorgen. Die Innenschicht zeichnet sich durch eine gute Verarbeitbarkeit bei der FIT aus und kann zusätzlich Eigenschaften wie gute Chemikalienbeständigkeit, gute Barrierewirkung oder eine glatte fluidseitige Oberflächebieten. Dabei können als äußere Komponente auch Werkstoffe verwendet werden, die eigentlich für die Verarbeitung mit der FIT ungeeignet sind.
Die vorliegende Arbeit enthält eine detaillierte Beschreibung und Analyse des Prozessablaufs des kombinierten Prozesses, der 2K-FIT, wobei auf alle zur erfolgreichen Implementierung erforderlichen Aspekte eingegangen wird: Die Arbeit umfasst neben der Darstellung und Untersuchung möglicher Prozessvarianten, Hinweise zur Entwicklung und Umsetzung einer geeigneten Werkzeug- und Injektortechnik. Darüber hinaus wird der Prozess insbesondere hinsichtlich des Einflusses der Werkstoffeigenschaften der verwendeten Kunststoffe, der Verfahrensvariante und der Prozessparameter auf die resultierenden Formteileigenschaften umfassend und lückenlos analysiert.
Ausgehend von der Überlegung, dass die 2K-FIT als die Überlagerung zweier einzelner Prozesse, nämlich des Sandwich-Spritzgießens und der FIT begriffen werden kann, werden im Rahmen der Arbeit zunächst diese beiden Prozesse jeweils systematisch hinsichtlich der Einfüsse auf das zentrale Qualitätsmerkmal, nämlich die Hautwanddicke respektive die Restwanddicke untersucht. Dabei werden bekannte Erkenntnisse ergänzt und vertieft. Im Anschluss wird der Formteilbildungsprozess bei der Herstellung eines zweischichtigen Kunststoff-Hohlkörpers materialspezifsch sowie in Abhängigkeit von Verfahrensvarianten und Prozessparametern analysiert. Die Einfüsse auf die innere und äußere Restwanddicke des zweischichtigen Kunststoffhohlkörpers stehen dabei im Mittelpunkt der Ausführungen und sind nunmehr erstmalig dokumentiert. Darüber hinaus werden die Einflüsse der Werkstoffeigenschaften, Prozessparameter sowie der Verfahrensvariante auf Bauteilmerkmale wie Schwindung, Verzug und die Qualität der inneren Oberfläche dagestellt.