TY  - THES
AB  - Das Vakuumgießen von Polyurethan (PUR) ist ein industriell weitverbreitetes Verfahren zur Herstellung von Prototypen und Kleinserien. Dabei wird zur Vervielfältigung eines Urmodells ein Gießwerkzeug aus Silikon hergestellt. In dieses wird dann ein reaktives PUR-Gießharz gefüllt, welches aus den zwei Komponenten Isocyanat und Polyol besteht. Aufgrund der Diffusion des Isocyanats in die Silikon-Oberfläche, kommt es zur Alterung des Silikons, was nach wenigen Gießzyklen zur Beschädigung der Werkzeugkavität führt. Obwohl das Verfahren seit Jahrzehnten industriell eingesetzt wird, gab es bisher kaum eine wissenschaftliche Auseinandersetzung mit der Thematik. Deshalb liefert diese Arbeit eine eingehende materialwissenschaftliche Analyse der Alterung von Silikon-Gießwerkzeugen beim Polyurethan-Vakuumgießen. Dabei werden die wichtigsten Einflussfaktoren sowie die chemischen Mechanismen auf molekularer Ebene erklärt und die makroskopischen Erscheinungsmerkmale der Alterung quantifiziert. Die Polymerisation des absorbierten Isocyanats innerhalb des Silikons mit eingelagertem Wasser zu Polyharnstoff führt zur sukzessiven Alterung und schließlich zur Beschädigung des Gießwerkzeugs unter Entformungsspannungen. Zur Beschreibung des nicht-Fick‘schen Diffusionsprozesses werden verschiedene mathematische Modelle vorgestellt. Weiterhin werden verschiedene Methoden zur Prävention der Alterung vorgestellt und hinsichtlich ihrer Eignung für das Vakuumgießen experimentell untersucht. Mit Hilfe von Beschichtungen und Füllstoffen konnten im Labormaßstab bereits vielversprechende Resultate erzielt werden, die den Grundstein für eine signifikante Erhöhung der Werkzeugstandzeit legen.
AU  - Wortmann, Martin
CY  - Paderborn
DA  - 2021
DO  - 10.17619/UNIPB/1-1173
DP  - Universität Paderborn
LA  - ger
N1  - Tag der Verteidigung: 18.06.2021
N1  - Universität Paderborn, Dissertation, 2021
PB  - Veröffentlichungen der Universität
PY  - 2021
SP  - 1 Online-Ressource (135 Seiten)
T2  - Institut für Kunststofftechnik
TI  - Untersuchung und Prävention der Alterung von Silikon-Gießwerkzeugen beim Polyurethan-Vakuumgießen
TT  - Investigation and prevention of the aging of silicone molds in polyurethane vacuum casting
UR  - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:466:2-39322
Y2  - 2026-01-14T19:20:17
ER  -