Simulation des Kristallisationsverhaltens beim Spritzgießen teilkristalliner Thermoplaste

Kristallisationsvorgänge beeinflussen maßgeblich das mechanische Bauteilverhalten spritzgegossener Bauteile aus teilkristallinen Thermoplasten. Zur Abschätzung der mechanischen Bauteileigenschaften müssen daher bereits während der Konstruktionsphase das Kristallisationsverhalten und die daraus entstehenden teilkristallinen Gefüge eines Bauteils bekannt sein. Diese Informationen über den lokal vorliegenden Kristallisationsgrad einerseits und der lokalen Sphärolithdurchmesser der mikroskopisch sehr geringen Kristallabmessungen anderseits können lediglich durch eine adäquate Prozesssimulation bereitgestellt werden.
Ziel dieser Arbeit war daher die Entwicklung einer Prozesssimulationssoftware mit der es möglich ist eine realitätsnahe Vorhersage der entstehenden Kristallisationsgrade und Sphärolithdurchmesser für Spritzgießbauteil vorausberechnen zu können. Die Grundlage für eine solche Simulation bieten unterschiedliche mathematische Modelle, welche in der Software eingesetzt werden, um eine realitätsnahe Prognose des Polymergefüges zu erhalten. Als numerische Methode wird hier die Methode der Zellulären Automaten in einer modifizierten Variante eingesetzt. Weiterhin bildet eine Vielzahl an thermischen und physikalischen Materialdaten die Grundlage für eine gute Übereinstimmung zwischen Realität und Simulation.