Rechnergestützte Auslegung streckblasgeformter Kunststoffhohlkörper

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Der zweistufige Streckblasprozess ist ein bedeutendes Verfahren zur Herstellung hochwertiger Kunststoffhohlkörper für Verpackungen. Da Materialkosten einen großen Teil der Herstellungskosten ausmachen, strebt die Verpackungsindustrie an, das Hohlkörpergewicht zu reduzieren. Diese Minimierung steht jedoch oft im Konflikt mit den qualitätsbestimmenden Eigenschaften wie Mechanik und Barriere. Die Entwicklung ökonomisch und ökologisch vorteilhafter Verpackungen ist daher komplex und erfolgt meist durch empirische Untersuchungen und Erfahrungen der Verarbeiter. Der Einsatz zuverlässiger Simulationsmodelle könnte die Entwicklung neuer streckblasgeformter Hohlkörper nachhaltig unterstützen. Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung rechnergestützter Methoden zur Simulation des Herstellungsprozesses sowie des strukturmechanischen Verhaltens und der Barriereeigenschaften. Für jedes der drei Simulationsmodule werden optimierte Modelle auf Basis der aktuellen Technik entwickelt. Nach der experimentellen Ermittlung der notwendigen Materialdatenbasis werden die Modelle angewendet und die Ergebnisse mit experimentellen Daten verglichen. Abschließend erfolgt eine Bewertung der Modelle hinsichtlich ihrer Leistungsfähigkeit. Diese Simulationen ermöglichen es, bereits in der frühen Entwicklungsphase neue Verpackungen hinsichtlich Herstellungsprozess und Struktur- sowie Barriereeigenschaften zuverlässig zu betrachten und zu optimieren.