The present volume contains edited versions of the communications presented at an International Workshop on "Expert Systems in Production Engineering," held in Spa, Belgium, in 1986. Introductory papers on Artificial Intelligence and Expert Systems are complemented by case studies of Expert Systems in practice, primarily, in the area of Mechanical Engineering and discussions of the possibilities and the limitations of Expert Systems.

Um Fehlentwicklungen beim Entwurf von Kunststoffartikeln und be- sonders bei der Umstellung von Metall- auf Kunststoffbauteile, die im Spritzgie8verfahren hergestellt werden sol len, zu vermeiden, ist der Gebrauch von quantitativen Dimensionierungs- und Gestal- tungskriterien notwendig. Diese Kriterien zwingen den Konstruk- teur dazu, die Spritzgu8teile kunststoff- und verfahrensgerecht zu entwerfen, so daB Fehler weitgehend ausgeschaltet werden kennen. In diesem Forschungsvorhaben wurden Werkstoff- und Fertigungs- kennzahlen ermittelt, die dazu beitragen sollen, bei Kenntnis der an die Formteile gestellten Anforderungen, einerseits den technisch und wirtschaftlich optimalen Werkstoff der in Frage kommenden Kunststofftypen fUr die gestellte Aufgabe zu finden, und zum anderen eine Beziehung zwischen Formteil- und Maschinen- greBe-Variationsbreite herzustellen. Die Kennzahlen setzen sich aus physikalisch-technischen, verfah- rensbedingten und geometriebezogenen Daten zusammen. Bild 1 zeigt Kennzahlen fUr verschiedene Lastfalle. Darin bedeuten: Da Volumenkennzahl La Leichtbaukennzahl C Kostenkennzahl a Za Fertigungskennzahl Eine Erweiterung dieser KenngreBen wird fUr verrippte und profi- lierte Bauteile vorgestellt. Mit Hilfe der Volumen- und Leichtbaukennzahlen kann belastungs- gerecht ein Vergleich der Werkstoffe vorgenommen werden, die zu einer kompakten bzw. leichten Bauweise fUhren. Mit den Kosten- und Fertigungskennzahlen konnen direkt die Werk- stoffe ausgesondert werden, die sowohl hohe Rohstoff - als auch hohe Verarbeitungskosten v rursachen. Um die Kunststoffe nach - 2 - A: nderun- 'f . .....

Die nachfolgend beschriebenen Untersuchungen wurden im wesentlichen von dem Ministerium fUr Wissenschaft und Forschung des Landes Nordrhein-Westfalen finanziert. (Forschungsauftrag FA 6813) Arbeitstitel: "Verbesserung der FlieBfahigkeit hochgefU1lter Formmassen beim SpritzgieBen, Extrudieren und Beschichten mittels Rakel. " Der vorliegende Bericht ist der SchluBbericht dieses Forschungs- auftrages. Die Kosten der Anfangsuntersuchungen wurden von der Fordervereini- gung des Institutes fur Kunststoffverarbeitung getragen. Den betreffenden Stellen gilt unser Dank fur die finanzielle Unter- stutzung. Dartiber hi, naus gilt unser Dank all den Firmen, die durch Bereitstellung von Kunststoff- und FU1lstoffmaterial und sonstigen Sachmitteln diese Arbeit unterstutzt haben. Danken mochten wir auch den Mitarbeitern des IKV und Student en der RWTH Aachen, sowie Mitgliedern unserer Fachbeiratsgruppe "SpritzgieBen", die durch Rat und Tat zur vorliegenden Arbeit beigetragen haben. 1. Einleitung 2. Darstellung der erzielten Ergebnisse 3 Rheologisches Verhalten gefullter 5 UP-Harz- und PVC-Paste-Systeme 3. 1 Versuchsmaterialien 5 3. 2 Mechanismus der Viskositatsbeeinflussung 6 Ohne Wechselwirkung zwischen Polymer und Fullstoff 3. 2. 1 7 3. 2. 2 Wechselwirkung zwischen Fullstoffpartikeln 8 Wechselwirkung zwischen Polymer und Fullstoff 3. 2. 3 12 Strukturviskositat 3. 3 13 3. 4 KonzentrationseinfluB 15 Thixotropie 3. 5 17 3. 5. 1 EinfluB der Schergeschl'lindigkei t auf das 18 thixotrope FlieBverhalten 21 Strukturaufbau 4. Folgerungen aus dem rheologischen Verhalten fur 23 den Einsatz oszillierender FlieBvorgange Verwendung von Ultraschall zur Beeinflussung 26 der Stromung 5.

Die spanende Bearbeitung von Kunststoffen hat neben den Massenfabrikations verfahren Pressen, Spritzpressen, Spritzgiessen und Extrudieren eine massgebende Bedeutung. Eine Reihe von Kunststofftypen wird vielfach fur die Herstellung technischer Teile, wie z. B. Zahnrader und Lager bzw. zur Herstellung von Nullserien oder Mustern verwendet und dabei haufig spanend bearbeitet. Wahrend in den dreissiger und vierziger Jahren fast ausschliesslich duroplastische Verbund werkstoffe als technische Teile zum Einsatz kamen, wurde gerade in den letzten Jahren eine Reihe thermoplastischer Kunststofftypen aus Polyvinylchlorid, Poly amid, Polyacetalharz und Polyolefinen bekannt, die - teils in reiner Form, teils als Verbundwerkstoffe - einerseits den mechanisch-technologischen Anforderungen technischer Teile genugen, andererseits aber z. B. durch ihre Schweissbarkeit und gunstigen Gleiteigenschaften gewisse Vorteile gegenuber den Duroplasten haben. Abgesehen von der Herstellung komplizierter Formteile und der Fabrikation von Formteilen in kleinen Stuckzahlen, bei denen eine spanende Bearbeitung vielfach aus wirtschaftlichen Grunden notwendig ist, treten in vielen Fabrikationssparten, wie z. B. der Installationstechnik, der Luftungstechnik, dem Apparate- und Maschinenbau auch gewisse Stufen der Serienproduktion auf. Entscheidend fur die Wahl des Herstellungsverfahrens bestimmter technischer Teile sind neben der Stuckzahl insbesondere die Form des Produktes sowie die Menge des Abfalles bzw. der anfallenden Spane. Grosse Dimensionen, dickwandige Partien, haufiger Dimensionswechsel gleichartiger Produkte sowie Hinterschneidungen zwingen haufig zu einer spanenden Fertigung. Ebenso konnen Forderungen nach engen Toleranzen oder kurzen Lieferfristen der spanenden Fertigung gegenuber dem Spritzgussverfahren den Vorzug geben."