- AutorIn
- Dr.-Ing. Marek Hauptmann
- Titel
- Die gezielte Prozessführung und Möglichkeiten zur Prozessüberwachung beim mehrdimensionalen Umformen von Karton durch Ziehen
- Zitierfähige Url:
- https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:bsz:14-qucosa-105970
- Datum der Einreichung
- 17.08.2010
- Datum der Verteidigung
- 06.12.2010
- Freie Schlagwörter (DE)
- Umformung, Modellierung, Verpackungstechnik, Papier, Karton
- Freie Schlagwörter (EN)
- remodelling, reshaping, packaging engineering, wrapping, paper, cardboard, carton
- Klassifikation (DDC)
- 670
- Klassifikation (RVK)
- ZS 5500
- GutachterIn
- Prof. Dr.-Ing. Jens-Peter Majschak
- Prof. Dr.-Ing. André Wagenführ
- BetreuerIn
- Prof. Dr.-Ing. Jens-Peter Majschak
- Den akademischen Grad verleihende / prüfende Institution
- Technische Universität Dresden, Dresden
- URN Qucosa
- urn:nbn:de:bsz:14-qucosa-105970
- Veröffentlichungsdatum Qucosa
- 20.02.2013
- Dokumenttyp
- Dissertation
- Sprache des Dokumentes
- Deutsch
- Lizenz / Rechtehinweis
- Inhaltsverzeichnis
Verzeichnis der Abkürzungen und Formelzeichen S. III Abbildungsverzeichnis S. VI Tabellenverzeichnis S. VIII 1 Einführung in die Thematik S. 1 2 Stand der Wissenschaft und Technik S. 3 2.1 Verarbeitungsgut Papier, Karton und Pappe S. 3 2.1.1 Definition und Herstellung S. 3 2.1.2 Struktur und Aufbau S. 4 2.1.3 Grundeigenschaften S. 6 2.2 Prozess des mehrdimensionalen Umformens von flächigem Verarbeitungsgut S. 8 2.2.1 Einordnung des Ziehprozesses S. 8 2.2.2 Tiefziehen von Metallblech S. 10 2.2.3 Ziehen von Papier und Karton S. 13 2.2.3.1 Prozessablauf S. 13 2.2.3.2 Wirkmechanismen und Parameter S. 14 2.2.3.3 Maschinentechnik S. 18 2.2.4 Thermoformen von Kunststofffolie S. 21 2.2.5 Tiefziehen und 3D Verformung von Holz und Furnier S. 21 2.2.6 Zusammenfassung S. 22 2.3 Modellvorstellungen zum Umformen von Papier und Karton S. 23 2.3.1 Umformprozess Ziehen von Papier und Karton S. 23 2.3.2 Thermodynamisches System S. 26 2.3.3 Tribologie Karton – Metall S. 28 2.3.4 Mechanische Eigenschaften von Papier- und Karton S. 31 2.3.4.1 Beanspruchungen in der Blattebene S. 31 2.3.4.2 Kompression in z-Richtung S. 34 2.3.4.3 Biegung S. 36 2.3.5 Zusammenfassung S. 38 3 Zielsetzung der Arbeit und Vorgehensweise S. 39 4 Entwicklung eines flexiblen Versuchsträgers zum Ziehen von Karton S. 42 4.1 Zielsetzung und Anforderungen an den Versuchsträger S. 42 4.1.1 Zielsetzung S. 42 4.1.2 Generierung von Parameterbereichen für den Versuchsträger S. 43 4.2 Beschreibung des Versuchsträgers S. 46 4.2.1 Struktureller Aufbau S. 46 4.2.2 Verarbeitungssystem S. 48 4.2.3 Antriebs- und Steuerungssystem S. 52 4.2.4 Stütz- und Hüllsystem S. 54 4.2.5 Messsystem S. 55 5 Experimentelle Untersuchungen zum Ziehprozess von Karton S. 58 5.1 Untersuchungen zur Vorauswahl von Einflussgrößen auf den Ziehprozesses S. 58 5.2 Ermittlung von Kenngrößen für den Ziehprozess S. 65 5.2.1 Bewertungskriterien für die Qualität von Ziehteilen S. 65 5.2.1.1 Formhaltigkeit S. 65 5.2.1.2 Formstabilität S. 66 5.2.1.3 Optische Qualität S. 67 5.2.1.4 Gesamtqualitätswert S. 68 5.2.2 Bestandteile und Kenngrößen des Stempelkraftverlaufes S. 69 5.3 Umformversuche S. 71 5.3.1 Vorgehensweise S. 71 5.3.2 Ermittlung der Parameterniveaus S. 73 5.3.3 Wirkungen der Prozessparameter auf Qualität der Formteile und Stempelkraft S. 74 5.3.3.1 Optische Qualität S. 74 5.3.3.2 Formhaltigkeit S. 76 5.3.3.3 Formstabilität S. 78 5.3.3.4 Gesamtqualitätswert S. 79 5.3.3.5 Kenngrößen des Stempelkraftverlaufes S. 80 5.3.4 Vergleich von Formteilqualität und Kraftkenngrößen S. 82 5.3.5 Untersuchung der Wirkungen von Prozessparametern mit nichtlinearem Ansatz S. 85 5.3.5.1 Auswahl der Parameter S. 85 5.3.5.2 Einfluss der Faltenhalterkraft S. 85 5.3.5.3 Einfluss der Temperatursumme S. 88 5.3.5.4 Einfluss der Temperaturdifferenz S. 90 5.3.5.5 Wechselwirkung zwischen Temperatursumme und Temperaturdifferenz S. 92 6 Modellierung des Ziehprozesses S. 95 6.1 Teilsysteme und Systemgrenzen der Modellierung S. 95 6.2 Modellierung der geometrischen Verhältnisse S. 99 6.3 Ermittlung und Modellierung der Formänderungskräfte S. 102 6.3.1 Beanspruchung in z-Richtung S. 102 6.3.2 Beanspruchungen in Blattebene S. 106 6.3.3 Biegung S. 110 6.4 Modellierung der Reibkräfte S. 112 6.5 Prozessmodell und Verifizierung S. 113 7 Zusammenfassung und Ausblick S. 117 Literaturverzeichnis S. 121 Anlagenverzeichnis S. 134 Anlagen S. 135