Thermoformen von Schäumen und mehrschichtigen Verbunden mit Schaumschichten

In den letzten Jahren ist ein zunehmender Gebrauch von geschäumten Kunststoffen zu beobachten. Speziell im Thermoformverfahren werden thermoplastische Schaumhalbzeuge in erheblichem Umfang verarbeitet. Dabei unterscheiden sich Schäume im Hinblick auf die Verarbeitung im Thermoformverfahren allgemein deutlich von kompakten Halbzeugen. Ausschlaggebend hierfür ist die komplexe dreidimensionale Struktur, die der verschäumte Kunststoff im Inneren des Schaumhalbzeuges ausbildet. Den besonderen Eigenschaften von Schäumen muss bei der Betrachtung des Thermoformprozesses demnach speziell Rechnung getragen werden. Hierzu lag jedoch bislang keine einheitliche theoretische Grundlage vor. Zielsetzung dieser Arbeit war es folglich, eine solche zu erarbeiten. Vor diesem Hintergrund wird in der vorliegenden Arbeit eine Klassifizierung von verschiedenen Schaumtypen vorgenommen, die unter Zuhilfenahme von Methoden der elektronischen Bildverarbeitung anhand von mittleren Zellgrößen sowie weiterhin auf der Grundlage von gemessenen statischen und dynamischen Federkonstanten erfolgt. Verschiedene Methoden zur Analyse des Umformverhaltens von Schäumen werden im Rahmen mehrerer Reihenuntersuchungen angewendet und verglichen. Als Alternative zu existierenden Analysemethoden wird daraufhin ein neuartiges Prüfkonzept vorgestellt, welches die Messung des Spannungs-/Dehnungs-Verhaltens für Pure-Shear-Deformationen unmittelbar in der Thermoformmaschine gestattet. Experimentelle Grundlagenuntersuchungen zum Thermoformen von polyolefinen Mehrschichtverbunden mit Schaumschicht und zur Schichthaftung beim Direktkaschieren polyolefiner Verbunde mit Schaum runden diese Arbeit ab.