KUNSTSTOFVERWERKING
 
Wordt gegeven in Keuzelijst Master industriële wetenschappen: chemie
Hoorcollege [A] 24.0
Werkcollege [B] 36.0
Begel. zelfst./extern werk [C] 0.0
Totale studietijd [D] 180.0
Studiepunten [E] 6
Niveau  
Creditcontract? toelating nodig
Examencontract?
Onderwijstaal Nederlands
Titularis Ludwig CARDON
Referentie IMIWCH01K00004
 
Trefwoorden
Kunststofverwerking, injectie, spuitgieten, extrusie, thermovormen, thermoharden, kalanderen, gasinjectie, kwaliteitscontrole, , kunststofmatrijzen, matrijzenbouw, rapid prototyping, rapid tooling;

Doelstellingen
partim “Kunststofverwerking” (theorie):
De studenten worden vertrouwd gemaakt met kunststofverwerkingtechnieken zoals spuitgieten, extrusie, kalanderen, blaasextrusie, stretch blow moulding, intrusie, thermovorming en thermoharden waarbij de factoren die het proces beïnvloeden grondig worden besproken. Verder wordt ingegaan op de functionele onderdelen van de machines in relatie tot het rheologisch gedrag van de diverse polymeren. Andere technieken zoals gedrag van de diverse polymeren, schuimvorming, gieten, rotatiegieten en coaten worden aangeraakt.

partim “Kunststofverwerking” (labo):
In de oefeningen wordt de studenten geleerd om op de aanwezige machines (spuitgieten, intrusie, 2K injectie, extrusie van platen/folies/…, fles extrusieblazen, stretch blow moulding, thermovorming, thermoharden, …) te beheersen en afstellingen te maken in functie van de te verwerken polymeren. Indirect wordt ook gewezen op het onderhoud. Er wordt uitgebreid aandacht besteed aan kwaliteitscontrole en meettechnieken met behulp van o.a. sensormetingen, infrarood metingen en gewichtscontrole.

partim “Matrijzenbouw” (theorie):
De studenten worden vertrouwd gemaakt met verschillende aspecten van de matrijzenbouw en gerelateerd productontwerp & matrijsproductiemethodes.
Uitgaande van een technische tekening wordt de student geleerd de opbouw en werking van een matrijs te begrijpen. Vervolgens wordt zelf een matrijs ontworpen voor de fabricage van een opgegeven product.
Er wordt in hoofdzaak aandacht besteed aan matrijzen voor spuitgieten, extrusie en thermovorming.
Er wordt ook bijzondere aandacht besteed aan vloeisimulaties, warmteanalyses en materiaalselecties, welke een belangrijke rol spelen voor het finale matrijsontwerp.

partim “Matrijzenbouw” (oefeningen):
In de oefeningen wordt de studenten geleerd hoe matrijzen ontworpen worden in functie van het latere verwerkingsproces en de maakbaarheid van de matrijs. Er wordt eveneens de montage en demontage principes en regelgeving besproken.

Leerinhoud
partim "Kunststofverwerking"

Theorie
Spuitgieten : de techniek (machine, proces en procescondities, matrijzen), productontwerp, nabewerking, kwaliteitsbeoordeling (o.a. fouten en oorzaken).
Extrusie : de techniek (machine, proces, extrusielijnonderdelen), productiekost, de diverse varianten (extrusie van profielen, filmextrusie, flesblazen, stretch blow moulding).
Bespreking van een aantal andere technieken zoals kalanderen, rotatiegieten, bijzondere giettechnieken, dippen of dompelen, poederbekleding, thermovorming, geëxpandeerde kunststoffen, de diverse verwerkingsmethoden voor thermoharders.

Oefeningen
Spuitgieten (diverse omstandigheden), stretch blow moulding, extrusie (buisextrusie, folieblazen, flesblazen), andere technieken (gieten van PVC-film, thermovorming, lastechnieken, stretch blow moulding, gasinjectie, 2K injectie, intrusie), verwerken van thermoharders (compressiepersen, uitharden polyester, handlamineren, gieten).
Fabricagecontrole, mechanische korte duurtesten, thermische proeven, rheologische testen, lange duurtesten, optische proeven. Proeven op halffabrikaten zoals folie, schuimen, enz…

partim "Matrijzenbouw"

Theorie
Opbouw en werking van spuitgietmatrijzen voor thermoplastische kunststoffen. Functie, onderdelen, materiaalkeuze, matrijsontwerp, matrijsdeling, matrijsontluchting, matrijskoeling, ontvorming, roterende matrijzen, gasinjectie, cold & hotrunner, …
Opbouw en werking van extrusiematrijzen voor thermoplastische kunststoffen. Functie, onderdelen, materiaalkeuze, matrijsontwerp i.f.v. plaatextrusie, buisextrusie, filmextrusie, flesblazen, …
Opbouw en werking van matrijzen voor andere kunststofverwerkingtechnieken zoals thermovormen, thermoharden, …
De conventionele matrijsproductiemethodes zoals draaien, frezen, vonken, slijpen, oplassen, ...
Hightech productiemethodes zoals rapid prototyping & rapid tooling.

Oefeningen
Demonteren en monteren van verschillende matrijzen, zodat een beter inzicht in de matrijzenbouw bekomen wordt.
Ontwerp van een matrijs voor een bepaald product, en het bepalen van de productiemethodes.

Begincompetenties
partim "Kunststofverwerking"

De student moet een voldoende basis hebben van kunststoffen en van de algemene materiaaleigenschappen.

partim "Matrijzenbouw"

De student moet een voldoende basis hebben van kunststoffen en van de algemene fysische materiaaleigenschappen. Er dient een basiskennis aanwezig te zijn van technisch tekenen. Het beschikken van een basiskennis 3D CAD en eindige elementen analyses is een pluspunt.

Eindcompetenties
Kerncompetentie 1:
In staat zijn om gevorderde interdisciplinaire technologische kennis te verwerven en specifieke praktijkvaardigheden te beheersen (SC5)
Onder meer:
Vanuit materialen- en grondstoffenkennis, ontwerpmogelijkheden, fabricatiemogelijkheden, economische factoren en milieu-impact voorstellen formuleren voor concrete toepassingsmogelijkheden.

Kerncompetentie 2:
In staat zijn om industriële productieprocessen te ontwerpen en te bewaken (SC4).
Onder meer:
- impact van grondstoffen, matrijsontwerp, productieproces, automatisering en materialen hierop.
- toepassen van sensormetingen ter controle van het productieproces.

Algemene competentie 1:
In staat zijn om blijvend creatief en wetenschappelijk te denken, te oordelen en te handelen over onderhavige materie (AC1).
Onder meer:
Over de invloed van de procesparameters in relatie tot de gebruikte grondstoffen, materialen en de finale productkwaliteit.
In staat zijn om adequaat te communiceren over de praktische opdrachten (preliminair onderzoek) en probleemoplossingen zowel met leken als met vakgenoten (AC4).
In staat zijn complexe problemen adequaat op te lossen (AC3).
Onder meer:
Het evalueren van het probleem en de daartoe meest geschikte oplossing op vlak van kunststofverwerking en noodzakelijk in te stellen productieparameters.

Algemene competentie 2:
In staat zijn om onderzoeksmethoden en technologieën adequaat aan te wenden en te ontwikkelen (AWC1) bvb. bij het aanwenden van opdrachten tijdens de praktische oefeningen.
In staat zijn om samen te werken in een multidisciplinaire omgeving (materialen, fysica, elektromechanica, meetsystemen) (AWC4).

Algemene competentie 3:
In staat zijn om wetenschappelijk-disciplinaire inzichten toe te passen op complexe ingenieurstechnische problemen bvb. uitwerken van complexe matrijzen in functie van finale eindproduct (AIC1).
In staat zijn om relevante nieuwe technologieën en/of theorieën te leren kennen, te assimileren, te implementeren en te gebruiken (AIC2).

Leermaterialen
::Voor meer informatie, klik hier::
partim "Kunststofverwerking"

Een cursus wordt voor elk onderdeel ter beschikking gesteld en er wordt verwezen naar naslagwerk. Voor de praktische oefeningen wordt bovendien verwezen naar procedures die in het kader van het vak kwaliteitszorg aangeleerd werden. Deze procedures worden via voorbeelden aangeleerd.
Verduidelijkingen, achtergrondinformatie en demonstraties, die tijdens de les worden gegeven, dienen door de student (naar eigen inzicht) zelf genoteerd te worden en vormen mee het studiemateriaal.
Bijkomende (facultatieve) literatuur: zie uitgebreide referentielijst in de cursus en de geciteerde werken.

partim "Matrijzenbouw"

Een cursus wordt ter beschikking gesteld en er wordt verwezen naar naslagwerk.
Verduidelijkingen, achtergrondinformatie en demonstraties, die
tijdens de les worden gegeven, dienen door de student (naar eigen inzicht) zelf genoteerd te worden en vormen mee het studiemateriaal. Bijkomende (facultatieve) literatuur: zie uitgebreide referentielijst in de cursus en de geciteerde werken.

Studiekosten
partim "Kunststofverwerking"

Kopie van cursus en oefeningen.

partim "Matrijzenbouw"

kopie van cursus en oefeningen.

Studiebegeleiding
partim "Kunststofverwerking"

Studenten kunnen, na afspraak, individueel of in groep, bij de betrokken docent terecht voor bijkomende uitleg.
De studenten krijgen bij de oefeningen de volle begeleiding en kunnen op elk ogenblik na afspraak beroep doen op aanvullende uitleg.

partim "Matrijzenbouw"

Studenten kunnen, na afspraak, individueel of in groep, bij de betrokken docent terecht voor bijkomende uitleg.
De studenten krijgen bij de oefeningen de volle begeleiding en kunnen op elk ogenblik na afspraak beroep doen op aanvullende uitleg

Onderwijsvormen
partim "Kunststofverwerking"

Hoorcolleges, bezoeken aan bedrijven.
Praktische opdrachten in atelier.
De verwerking wordt uitgevoerd op intern ontworpen matrijzen en proefopstellingen.
De eventuele achterliggende informatie dient zelfstandig opgezocht te worden (bvb. in de literatuur).

partim "Matrijzenbouw"

Hoorcolleges, bezoeken aan bedrijven.
Praktische opdrachten in atelier, demonstraties, waarbij de eventuele achterliggende informatie zelfstandig dient opgezocht (bvb. in de literatuur).
De verwerking wordt uitgevoerd op intern ontworpen matrijzen en proefopstellingen.

Evaluatievorm
partim "Kunststofverwerking"

Theorie: schriftelijk examen met mondelinge toelichting na afloop van de cursus: open vragen m.b.t. cursus en lesnota’s.
Geleide oefeningen/labo’s: permanente evaluatie en test.
Wegingcoëfficiënt :
Theorie : 57%
Oefeningen : 43 % (50% verslagen - 50% schriftelijke evaluatietoets)

De beoordeling en het tot stand komen van de eindquotatie van opleidingsonderdelen gebeurt via het wiskundige gemiddelde volgens de toegekende coëfficiënten. Indien nochtans op één van de onderscheiden vakken (delen van opleidingsonderdelen) 7 of minder op 20 wordt behaald, kan worden afgeweken van deze rekenkundige berekening van de eindquotatie van het opleidingsonderdeel en kunnen de punten bij consensus worden toegekend.

partim "Matrijzenbouw"

Theorie: schriftelijk examen met mondelinge toelichting na afloop van de cursus: open vragen m.b.t. cursus en lesnota’s.
Geleide oefeningen/labo’s: permanente evaluatie en test.
Wegingcoëfficiënt :
Theorie : 80%
Oefeningen : 20%
De beoordeling en het tot stand komen van de eindquotatie van opleidingsonderdelen gebeurt via het wiskundige gemiddelde volgens de toegekende coëfficiënten. Indien nochtans op één van de onderscheiden vakken (delen van opleidingsonderdelen) 7 of minder op 20 wordt behaald, kan worden afgeweken van deze rekenkundige berekening van de eindquotatie van het opleidingsonderdeel en kunnen de punten bij consensus worden toegekend.

OP-leden
Ludwig Cardon