Kunststoff: Radar für Hohlkörper
Hohlräume in Kunststoffbauteilen wie etwa Brauseköpfen oder Koffergriffen dienen der Funktion oder sparen Gewicht. Ihre Fertigung erfordert die genaue Platzierung einer Gasblase: Die heiße Schmelze wird in eine Form gespritzt, dann Stickstoff oder Edelgas eingeblasen. Sie drücken die Schmelze an die Wandung, wo sie abkühlt.
Dieser Prozess lässt sich nicht so exakt steuern wie gewünscht: Lage und Form des entstehenden Hohlraums können variieren und somit Funktion und Haltbarkeit des Bauteils beeinträchtigen. Bei Schalthebeln oder Pedalen im Fahrzeug ist das nicht akzeptabel, deshalb werden solche Produkte bislang mit aufwändiger Röntgentechnik oder Ultraschall "durchleuchtet".
Eine Alternative entwickeln mehrere Fraunhofer-Institute im Verbund: Ein nur wenige Quadratmillimeter großer Radarsensor erzeugt Mikrowellen, die über Wellenleiter in das Formwerkzeug gelangen. Der Sensor empfängt auch die reflektierten Signale, die sich deutlich unterscheiden, je nachdem, ob sie von Kunststoff oder einer Gasblase zurückgeworfen wurden. Ein Problem war die Auslegung des "Mikrowellenfensters" in der Wandung des Formwerkzeugs, das für die Wellen durchlässig ist, die Schmelze zurückhält und ihre hohe Temperatur verträgt. Nicht weniger schwierig war es, die stark verrauschten Signale aufzubereiten. Bis das System industriell eingesetzt werden kann, sind noch einige Fragen zu klären. So verstehen die Wissenschaftler noch nicht, warum Kunststoffe, die sich in ihren Mikrowelleneigenschaften kaum unterscheiden, bei der Gasblasenausbildung sehr verschiedene Signalverläufe zeigen.
Aus: Spektrum der Wissenschaft 12 / 2001, Seite 83
© Spektrum der Wissenschaft Verlagsgesellschaft mbH
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