Viskoses Verhalten eines Biegebalkens

  • Hallo!


    Ich bin neu hier im Forum und habe eine Frage zu einem Spritzgussteil. Konkret geht es darum, dass ich ein Teil spritzgießen lasse, welches später einer mechanischen Belastung unterliegt. Es handelt sich prinzipiell um einen Biegebalken. Der wird aufgebogen und soll auch nach längerer Zeit im aufgebogenen Zustand wieder rückstellen. Ich habe mal eine rudimentäre Handskizze angefertigt und angehängt.

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    Das Teil soll über eine längere Zeit aufgebogen werden und auch dann noch nahezu komplett rückstellen. Ich weiß nicht, welche mechanische Eigenschaft dieses Problem am besten fasst (Biegefestigkeit?). Aktuell wird ein glaskugelverstärktes PBT eingesetzt. Hier zeigt sich dieses viskose Verhalten erst nach mehreren (5-7) Tagen. Ich bewege mich also anscheinend nicht im plastischen Bereich beim Aufbiegen, da das Teil bei kürzeren Lastzeiten (mehrere Stunden) wieder ganz zurückstellt.

    Jetzt frage ich mich, ob ich das Problem mit einem anderen Werkstoff beheben kann. Hierzu muss ich allerdings wissen, auf was ich achten muss bei der Auswahl.


    Hat hier ggf jemand Erfahrungen oder gute Ratschläge? Ich weiß, dass es sicherlich auch konstruktive Möglichkeiten gibt, würde aber gerne erst mal am Material ansetzen.


    Danke fürs durchlesen!

    Philipp

  • Das Problem liegt wo anders als vermutet. Kunststoffe verhalten sich nicht wie Metalle und stellen sich einfach nach längerer Zeit wieder zurück. Sie sind eine Mischung aus Feder- und Dämpfer-Elementen und bei langanhaltender Belastung, geben sie der Zwangsverformung nach. Sie fließen. Je nach Material, mal mehr, mal weniger. Klassisches Beispiel aus dem Alltag sind Shampoo-Flaschen, die eindrückt und dann verschlossen werden. Die lässt man ein paar Tage so stehen und macht den Deckel auf. Die Flasche bleibt verformt.


    Die beste Lösung für dein Problem gibt es, wenn du direkt mit den Materialherstellern sprichst und ihnen dieses Problem schilderst. Es gibt Kunststoffe, die der Zwangsverformung schnell nachgaben und andere Kunststoffe brauchen wesentlich länger. Der Hersteller sollte aber wissen, welcher Kunststoff im Portfolio dafür verwendet werden kann und welcher nicht.

  • Vielen Dank für die Einsicht! Das ist ja schon mal gut zu wissen, dass ich hier systematisch ein Problem habe, das mehr an Kunststoffen liegt und nicht an genauer Materialwahl. Der Vorschlag mit dem Hersteller zu reden klingt auch vernünftig. Wenn einer weiß was die Stoffe machen, sollte der es ja sein. Ich werde mich mal beim Hersteller umhören und schreibe hier auch gern nochmal rein was dabei heraus kam. Vielleicht kann jemand anderes davon profitieren.

    • Official Post

    Ja, es ist genau so, wie 1u21 beschreibt.

    Vermutlich sollte das PBT mit Glaskugeln gegen ein Produkt mit Glasfasern ausgetauscht werden. Die Glasfasern müssten sich beim Spritzen in dem Balken in Fließrichtung ausrichten und wirken dann als wirkliche Versteifung. Zumindest für eine längere Zeit als bei den Glaskugeln. Oder man muss auf der Rückseite des Balkens noch einen zusätzlichen Steg einbringen.

    Und ja, es ist eine Problematik der Biegefestigkeit. Jeder Kunststoff neigt mit der Zeit zum "fließen". Bei Glasfasern bietet sich der Vorteil, dass das Polymer mit der Faser verbunden wird (chemisch) und sich dadurch die Steifigkeit auch für eine längere Zeit erhöht.

    Da sollte mit Sicherheit der Kunststoffhersteller bei entsprechender Beratung ein entsprechendes Produkt bereit stellen können.

    • Official Post

    Vielleicht ist aber auch die Form des Rasthakens unglücklich gewählt oder die Kraft, die dieser aufbringen soll ist zu hoch. Zur Form des Rasthakens gibt es auch entsprechende Veröffentlichungen bzw. der Hersteller des Materials sollte da entsprechende Informationen geben können - wenn er eine entsprechende Anwendungstechnik hat.

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