Ein Team aus Leobener Kunststofftechnikern und Umformtechnikern untersuchten nun Möglichkeiten, die Gesamtabkühldauer deutlich zu reduzieren.
Anleihen beim menschlichen Körper
„In unseren Überlegungen haben wir den menschlichen Körper als Vorbild genommen, konkret den Aufbau von Blutgefäßen“, erläutert assoz.Prof. Dipl.-Ing. Dr.mont. Gerald Berger-Weber, Projektleiter am Lehrstuhl für Spritzgießen von Kunststoffen an der Montanuniversität Leoben.
Es wurde ein biomimetisches Kühlkanalsystem aus Hauptarterien, Unterarterien sowie Kapillaren in einem komplexen Formeinsatz entworfen, in der Simulation optimiert, schließlich mittels 3D-Druck hergestellt und positiv getestet. Aufgrund dieser Geometrie konnte die Kühlzeit von den ursprünglichen 73 Sekunden um 25 Sekunden reduziert werden“, erklärt Berger-Weber die Ergebnisse.
Das Bild rechts zeigt: Die Hauptarterie verzweigt sich zunächst in zwei Unterarterien, die sich weiter in je zwei Kapillarröhren aufteilen. Die Kapillaren fließen dann zunächst wieder in zwei Untervenen zusammen und gehen schließlich wieder in die Hauptvene über. Diese Aufteilung wiederholt sich mehrmals. Durch die dadurch möglichen sehr feinen Kanäle wird in den Gefäßen eine turbulente Strömung erzeugt, durch Verwirbelungen wird deutlich mehr Wärme abgeleitet, ein stärkerer Kühleffekt ist die Folge. (Quelle / Credit: Berger, G.R., Zorn, D., Friesenbichler, W., Bevc, F. and Bodor, C.J. (2019), Efficient cooling of hot spots in injection molding. A biomimetic cooling channel versus a heat-conductive mold material and a heat conductive plastics. Polym Eng Sci, 59: E180-E188. doi:10.1002/pen.25024)
An diesem Projekt war neben den Lehrstühlen für Spritzgießen von Kunststoffen sowie Umformtechnik auch die Fa. MAHLE Filtersysteme Austria GmbH beteiligt.
Weitere Informationen
assoz.Prof. Dipl.-Ing. Dr.mont. Gerald Berger-Weber
Lehrstuhl für Spritzgießen von Kunststoffen
E-Mail: gerald.berger-weber@unileoben.ac.at
Tel.: 03842/402 2904
