Die Produktion geschäumter Elastomerformteile eröffnet neben einer Material- und der mit ihr einhergehenden Kostenreduktion die Möglichkeit, durch gezielte Einstellung der Schaumstruktur die mechanischen Formteileigenschaften in weiten Bereichen variieren zu können. Die Fertigung geschäumter Elastomerformteile im Spritzgießprozess vereint dabei die spezifischen Vorteile des geschäumten Produkts, wie eine geringe Dichte und hohe Volumenkompressibilität, mit denen des vollautomatisierbaren Herstellungsverfahrens. Die Nutzung physikalischer Treibmittel offeriert hierbei signifikante ökonomische, technologische und ökologische Vorteile gegenüber der Nutzung chemischer Treibmittel.
Mit dem Ziel der Erschließung der Potenziale physikalischer Treibmittel für die Herstellung geschäumter Elastomerformteile gibt die vorliegende Arbeit einen umfassenden Überblick über die unterschiedlichen Möglichkeiten physikalische Treibfluide in den Spritzgießprozess einzubringen, die notwendigen anlagentechnischen Voraussetzungen und welche Treibmittel Relevanz für eine industrielle Nutzung erlangen können.
Sowohl aus wirtschaftlicher als auch aus technologischer Sicht erweist sich in den durchgeführten Versuchsreihen die Direktbeladung des Materials in der Spritzgießmaschine gegenüber der Vorbeladung als erstrebenswerte Variante der Treibfluideinbringung. In verfahrenstechnischen Versuchsreihen werden darüber hinaus die Einflüsse von Variationen prozessbestimmender Parameter auf die resultierenden Schaumstrukturen und ausgewählte mechanische Formteileigenschaften systematisch beschrieben. Die Auswertungen zeigen, dass über die Einstellparameter Dosiervolumen und Gasbeladungsdruck die Dichte der Formteile erwartungsgemäß gut eingestellt werden kann. Die inneren Strukturen der geschäumten Produkte sind stark von Prozessparametern wie der Einspritzgeschwindigkeit, deren Anstieg eine feinere Zellstruktur zur Folge hat, abhängig.
Unter Nutzung verschiedener Parametereinstellungen und Prozessführungsprinzipien wird für Formteile verschiedener Geometrien, verschiedener Materialien und für verschiedene physikalische Treibmittel gezeigt, dass es möglich ist jeweils Prozesspunkte zu finden, an denen Formteile mit homogenen Eigenschaften gefertigt werden können.
