Entwicklung eines Prozessmodells für die nicht-isotherme vakuumunterstützte Dünnglasumformung

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In dieser Arbeit wird ein Prozessmodell zur Beschreibung des vakuumunterstützten Senkens von dünnen Gläsern entwickelt, das eine gezielte Prädiktion der Formgenauigkeit ermöglicht. Das empirische Modell basiert auf der Auswertung von Versuchsdaten und wird durch ein FEM-Modell ergänzt, um Ursache-Wirkung-Zusammenhänge zwischen Erwärmung und Umformung zu analysieren. Glas, seit 5000 Jahren in Form von Obsidian für Werkzeuge genutzt, bleibt im 21. Jahrhundert aufgrund seiner Kratzfestigkeit und Leichtigkeit ein bedeutendes Material. Komplex geformte, dünne Gläser finden zunehmend Anwendung, insbesondere in kleinen und mittelgroßen Serien von Fahrzeugen. In nicht-isothermen Prozessen zeigen das Glas und das Formwerkzeug signifikante Temperaturgradienten, was die Werkzeugbelegungszeit und Taktzeit reduziert. Beim Schwerkraftsenken formt sich das Glas durch sein Eigengewicht, während beim vakuumunterstützten Senken ein Unterdruck die Umformung verbessert. Ein zusätzlicher Niederhalter ermöglicht einen Tiefziehprozess. Diese Verfahren bieten erhebliches Potenzial zur Reduzierung von Zeit und Temperatur, was den Formverschleiß verringert. Die Herausforderung des begrenzten Prozessverständnisses führt zu hohem Ausschuss und limitiert den Einsatz des Verfahrens. Daher konzentriert sich die Arbeit auf die Entwicklung eines Modells, das das vakuumunterstützte Senken präzise beschreibt und die Formgenauigkeit vorhersagt.