This thesis focuses on the design, development, and evolution of a novel patent-pending plastic processing technology entitled “Rapid Rotational Foam Molding” with special emphasis on the processing of polyethylene (PE) integral-skin foamed core moldings. Rapid Rotational Foam Molding is a technology deliberately designed to address the intrinsic disadvantage of conventional rotational foam molding, i.e., its very long cycle times. In this context, a physical system that exploits the positive synergistic effects of innovatively combining extrusion melt compounding and rotational foam molding was designed and built. The fundamental processing steps of this system comprise (i) rotationally molding a non-foamable PE powder in a lab-scale oven while, (ii) simultaneously melt compounding and foaming a pre-dry blended foamable PE and chemical blowing agent (CBA) formulation in an on-line lab-scale extruder, and then (iii) filling the newly created foaming material into the non-chilled hollow article thereby created in the mold through a special interface. Two varieties of PE resins ranging from linear low density PE (LLDPE) to high density PE (HDPE) were selected for experimentation with melt flow rates (MFR) ranging from 2.0 to 3.6 g/10min. The implemented CBA was Celogen OT. The materials were characterized using thermal analysis techniques such as differential scanning calorimetery (DSC) and thermogravimetric analysis (TGA) to ensure their correct operating temperatures ranges. Scanning electron microscopy (SEM) was utilized for characterizing the quality of the foam samples and achieved skin-foam interface for the final moldings. Improvements to the achieved molding quality were accomplished through various system and process modifications described throughout this research work.

Für die Herstellung von Kunststoffformteilen, z.B. Verpackungen, Komponenten für Haushaltsgeräte, Automobil- oder Medizinbranche, werden aufgrund von Mikrostrukturen, neuen sowie hybriden Materialien und dem zunehmenden Kostendruck steigende Anforderungen an das Formteil, das Verfahren und den Prozess gestellt. Entsprechende Technologien zur Verbesserung des Umformprozesses stehen vor der Markteinführung oder werden derzeit entwickelt. Aufgrund des damit einhergehenden Anstiegs der Technologiekomplexität werden zunehmend Material- und Prozessmodelle eingesetzt. Die dienen der Technologieentwicklung, der Optimierung des Prozesses und bilden eine Hilfestellung bei der Inbetriebnahme. Ein Schwerpunkt und eine Herausforderung ist dabei die Materialmodellierung. Während des Umformens ins Werkzeug beim Thermoformen treten verschiedene Effekte auf: z. B. Dehnung und Verschiebung der Polymerketten, Bildung von amorphen und kristallinen Strukturen. Das sich daraus ergebende Verhalten ist durch geeignete Materialmodelle und deren Parametrisierung abzubilden. Ein gängiger Ansatz zur Bestimmung des Materialverhaltens und die damit verbundene Bestimmung der Materialparameter ist die Reverse-Engineering-Methode. Zu diesem Zweck stehen verschiedene Ersatzversuche zur Auswahl, z.B. Membrane-Inflation- Rheometer (MIR), Thermoformen-Material-Charakterisierung (TMC) und uniaxiale sowie biaxiale Zugversuche. Mit Hilfe geeigneter Modelle werden die Parameter entsprechend der experimentellen Daten gefittet. Für die Abbildung des Umformprozesses in einem numerischen Modell ist die Implementierung des Materialmodells in ein Prozessmodell notwendig. Um quantitative und qualitative Aussagen zur Übereinstimmung des numerischen Modells mit dem tatsächlichen Umformprozess zu erhalten, ist stets eine Validierung notwendig, indem experimentelle Simulationen durchgeführt und anhand ausgewählter Zielgrößen analysiert und den numerischen Ergebnissen gegenübergestellt werden. Zu diesem Zweck stehen verschiedene neue Messmethoden zur Verfügung, z.B. GEWAND, OCT, Hall-Effekt-Dickenmesser.

Für die Herstellung von Kunststoffformteilen, z.B. Verpackungen, Komponenten für Haushaltsgeräte, Automobil- oder Medizinbranche, werden aufgrund von Mikrostrukturen, neuen sowie hybriden Materialien und dem zunehmenden Kostendruck steigende Anforderungen an das Formteil, das Verfahren und den Prozess gestellt. Entsprechende Technologien zur Verbesserung des Umformprozesses stehen vor der Markteinführung oder werden derzeit entwickelt. Aufgrund des damit einhergehenden Anstiegs der Technologiekomplexität werden zunehmend Material- und Prozessmodelle eingesetzt. Die dienen der Technologieentwicklung, der Optimierung des Prozesses und bilden eine Hilfestellung bei der Inbetriebnahme. Ein Schwerpunkt und eine Herausforderung ist dabei die Materialmodellierung. Während des Umformens ins Werkzeug beim Thermoformen treten verschiedene Effekte auf: z. B. Dehnung und Verschiebung der Polymerketten, Bildung von amorphen und kristallinen Strukturen. Das sich daraus ergebende Verhalten ist durch geeignete Materialmodelle und deren Parametrisierung abzubilden. Ein gängiger Ansatz zur Bestimmung des Materialverhaltens und die damit verbundene Bestimmung der Materialparameter ist die Reverse-Engineering-Methode. Zu diesem Zweck stehen verschiedene Ersatzversuche zur Auswahl, z.B. Membrane-Inflation- Rheometer (MIR), Thermoformen-Material-Charakterisierung (TMC) und uniaxiale sowie biaxiale Zugversuche. Mit Hilfe geeigneter Modelle werden die Parameter entsprechend der experimentellen Daten gefittet. Für die Abbildung des Umformprozesses in einem numerischen Modell ist die Implementierung des Materialmodells in ein Prozessmodell notwendig. Um quantitative und qualitative Aussagen zur Übereinstimmung des numerischen Modells mit dem tatsächlichen Umformprozess zu erhalten, ist stets eine Validierung notwendig, indem experimentelle Simulationen durchgeführt und anhand ausgewählter Zielgrößen analysiert und den numerischen Ergebnissen gegenübergestellt werden. Zu diesem Zweck stehen verschiedene neue Messmethoden zur Verfügung, z.B. GEWAND, OCT, Hall-Effekt-Dickenmesser.

The subject of this thesis is the preparation and organization of construction of residential buildings in Štětí. In the technological regulations deal with all the layers of flooring from the ceiling construction in residential buildings. The objects are hard floors. For floor coverings will be used PVC roofing, ceramic tiles and concrete coating. It will be used for machining of concrete. Next, I will discuss technological instruction, timing, valuation of all technological stages, construction site equipment, health and safety at work. Also here describe the proper allocation of construction processes into sub-processes to technological stage of completion of work most effectively achieve the objective.