In diesem Beitrag wird eine neue Methode zur in situ-Verformungs- und Verschleißmessung von Polymerzahnrädern unter Betriebslast vorgestellt. Dieser Ansatz basiert auf der hochgenauen Messung und Verfolgung von Zeitdifferenzen in den Indeximpulsen von Encodern auf der An- und Abtriebsseite eines Zahnradprüfstandes.

Beispielpaarung zweier Zahnräder für die Bestimmung elastischer, plastischer und Verschleißverformungsanteile

Zahnräder

Halbzeuge und Zwischenprodukte

Kunststoff-Halbzeuge

Verschleißprüfgeräte

Messtechnik

Werkstoffprüfung

Polyamide

Kunststoff Werkstoffe

Thermoplaste

Tribologie

Betriebsausrüstung / Betriebsmittel

Getriebe

Maschinenelemente

Prüfstand zur In Situ-Messung der Verformungseigenschaften von Polymerzahnrädern

Die mechanischen Eigenschaften von Kunststoff-Compounds stellen ein wichtiges Qualitätskriterium dar. Sie können derzeit aber nur zeitverzögert durch Labormessungen bestimmt werden. Online-Messverfahren sparen Zeit und verhindern Fehler.

Bild 1. Darstellung der Online-Messansätze (rechts) und der Ansätze der Normmessungen (links) für Shore-Härte (oben) und Izod-Schlagzähigkeit (unten)

16:9

Mechanische Eigenschaften bereits während der Compoundierung erfassen

Compound

Verbundwerkstoffe / Werkstoffverbunde

Industrielle Messtechnik

Fertigungsmesstechnik

Inline- / Online-Messsysteme

Qualitätssicherung

Qualitätssicherung Kunststoff

Compoundieren

Kunststoffverarbeitung: Verfahren

Kunststoff-Aufbereitung

Keine Fehler in der Produktion

Die Sicherung der Wettbewerbsfähigkeit am Standort Deutschland erfordert neben einer kosteneffizienten Produktion insbesondere hochwertige Produkte. Die Vorwerk Elektrowerke stellen sich dieser Herausforderung. In Zusammenarbeit mit dem Institut für Produkt Engineering der Universität Duisburg-Essen erprobt das Unternehmen eine 100-%-Inline-Qualitätserfassung sowie eine Qualitätsprognose durch maschinelles Lernen.

Kunden, die sich für den Staubsauger  Kobold VK 200 entscheiden, erwarten höchste Qualität. Um diese sicherzustellen, laufen im Produktionswerk in Wuppertal  Versuche zur Einführung von  Industrie-4.0-Maßnahmen

Mit Automatisierung und künstlicher Intelligenz die digitale Transformation gestalten

Spritzgießen

Industrie 4.0 für die Qualitätssicherung

Industrie 4.0

Künstliche Intelligenz für die Qualitätssicherung

Mehrkomponenten-Spritzgießen

Digitale Transformation

Wirtschaft

Innovationen und neue Technologie

Kameras, intelligente

Fertigungsautomation

Bildverarbeitung

Industrie 4.0 für die Kunststoffverarbeitung

Datenanalyse

Machine Learning für die Qualitätssicherung

Inline-Qualitätserfassung und  datenbasierte Qualitätsprognose

Die eigene Lieferfähigkeit aufrechtzuerhalten und die Lieferanten stärker einzubinden wird in Zeiten der Covid-19-Pandemie zur zentralen Aufgabe für Verarbeiter. Hier setzt Barnes Molding Solutions an: „Lokal gefertigt, global qualifiziert“, lautet die Devise.

Werkzeugqualifizierung im Test Center in Bahlingen: Danach ist das Werkzeug bereit für den „Site Acceptance Test“, also die Abnahme am Einsatzort direkt beim Kunden

Welche Vorteile ein Netzwerk zur globalen Qualifizierung im Spritzgießformenbau hat

Erstbemusterung, Erstmusterprüfbericht

Werkzeug- und Formenbau

Dienstleistungen

Werkzeug-, Formen- und Modellbau

Spritzgießwerkzeuge

Qualitätsmanagement

Werkzeugbau

Schnell und effektiv zum  Produktionsstart

Wie schon seit vielen Jahren liegt beim süddeutschen Kunststoffverarbeiter und -veredler Varioplast Konrad Däbritz GmbH ein besonderes Augenmerk auf dem Thema Ressourcenschonung. Dieses Ziel wird insbesondere erreicht, indem das Unternehmen die verschiedenen Fertigungs- und Veredelungsprozesse in einer Linie miteinander vernetzt. Zur Fakuma präsentiert Varioplast seine neuesten Inline-Fertigungsmöglichkeiten.

Die Anlagenvernetzung reduziert den Ausschuss, den Energiebedarf sowie die Transportwege und trägt so zur Ressourcenschonung bei

Beschichten (CVD, PVD)

Oberflächentechnik

Chemisches Bearbeiten (Auftragen)

Lackierroboter

Montagetechnik

Industrieroboter

Messe Fakuma

kunststoffe.de

Lackieren

Automatisierungstechnik

Ressourcenschonung durch Prozessvernetzung

Während der vergangenen Monate haben sich viele firmeninternen Abläufe und Entwicklungsprozesse verlangsamt und auch verändert. Trotz allem ist die Zeit nicht stehen geblieben, auch nicht in der Spritzgießtechnik. Dabei haben vor allem zwei Themen die Diskussion und Entwicklung geprägt: Digitalisierung und Kreislaufwirtschaft. Nachfolgend einige Beispiele von Entwicklungen und Projekten, die das untermauern.

In die durchgehend 3D-geformte Instrumentenblende sind zwei Displays nahtlos integriert

Innovatives Spritzgießen in Zeiten der Pandemie

Schaumspritzgießen

Steuern, Regeln

Software

Folientechnik (IMD, IML, FIM, u.a.)

Kunststoffverarbeitung: Maschinen und Komponenten

Werkzeuge für die Kunststoffverarbeitung

Spritzprägen

Biokunststoffe

Spritzgieß-Sonderverfahren

Nachhaltigkeit

Umweltmanagement

Spritzgießsimulation

Simulation

Machine Learning

Schnecken und Plastifiziersysteme

Spritzgießmaschinen

Kunststoff-Recycling

Lasermarkieren

Laserbearbeitungen

Kreislaufwirtschaft

Hinterm Horizont geht’s weiter

Die Hersteller von Mess- und Prüftechnik feilen derzeit vor allem an unterschiedlichsten Detailfunktionen und genaueren Messbereichen. Kompakte Schnellmessgeräte, kombinierte Mess- und Regelverfahren sowie Anwendungen für die Oberflächentechnik rücken immer mehr in den Fokus. 

Die Neuheiten und Trends aus dem Bereich Mess-und Prüftechnik 

Optische Mess- und Prüftechnik

2D/3D-Messtechnik

Form- / Oberflächenmesstechnik

Thermische Prüfeinrichtungen

Universalprüfgeräte

Messtechnik-Dienstleister

Alles unter Kontrolle 

Instandhalter müssen täglich eine hohe Verfügbarkeit der Fertigungsanlagen garantieren und gleichzeitig die Kosten für Wartungsarbeiten und das Einlagern von Ersatzteilen reduzieren. Mit der zunehmenden Vernetzung von Produktionssystemen und der systematischen Nutzung von Maschinendaten eröffnet ihnen Industrie 4.0 neue Chancen. Für Spritzgießmaschinen hat Engel auf der K 2016 eine erste Lösung für die zustandsbasierte, prädiktive Instandhaltung einzelner Maschinenkomponenten vorgestellt. 

Zustandsbasierte prädiktive Instandhaltung an Spritzgießmaschinen 

Instandhaltung

Kugelgewindetriebe

Ultraschall-Sensoren

Instandhaltungsmanagement (TPM)

Ungeplante Stillstände vermeiden 

Kunststoffe unterliegen während der Verarbeitung, der Anwendung und des Gebrauchs der Alterung. Die Alterungsmechanismen sind vom Polymer und den Umgebungsbedingungen abhängig. So vergilben beispielsweise viele Kunststoffe, werden spröde und brüchig. Während sich die Alterungsfront bei Polypropylen durch lokale Spots über das Volumen ausbreitet, verläuft sie bei Polyamid 6 flächig von außen nach innen. Vergleichende Untersuchungen zeigten, dass dies nicht die einzigen Unterschiede sind. 

Thermooxidative Alterung von Polypropylen und Polyamid 6 

Polypropylen

Thermoanalyse

Alterungsprüfanlagen, Ermüdungsprüfanlagen

Die "Falten" der Kunststoffe nach Alterung 

Terahertz- und Mikrowellenverfahren bieten sich in vielen Einsatzgebieten für die Prüfung von Kunststoffverpackungen an. Die beiden Messtechniken haben dabei unterschiedliche Stärken und eignen sich für verschiedene Anwendungen.

Die Prüfung von geschäumten Produkten wird im Verpackungsbereich immer wichtiger. Mit der THz-Messtechnik lässt sich sowohl die Zellgröße als auch die Zellgrößenverteilung und die lokale Rohdichte von Schäumen bestimmen

20:7

Vergleich der Terahertz- und Mikrowellenmesstechnik

Verpackungsmittel aus Kunststoffen

Kunststoffverarbeitung

Kunststoffe

Photonik

Optik

Mikrowellenmesstechnik

Elektrische / Magnetische Messtechnik

Prüfen von Kunststoffen

Inline-Messtechnik

Verpackungen kontaktlos prüfen

Ein multifunktionales Messgerät kombiniert die rheologische Charakterisierung mit einer dynamisch-mechanischen Analyse.

Platte-Platte-Aufbau mit 25 mm Durchmesser für die rheologische Messung einer Polymerschmelze am MCR-702-MultiDrive- Rheometer mit einem Konvektionsofen (CTD 600 MultiDrive ready)

Von der Schmelzrheologie bis zu den mechanischen Eigenschaften gedruckter Bauteile

Werkstoffprüfung, mechanisch

Elastizitätsprüfgeräte

Mechanische Messtechnik

Werkstofftechnische Prüfungen

Zug-und Druckfestigkeitsprüfgeräte

Prüfdatenauswertung

Rheologie

Multifunktionale Werkstoffanalyse

Analysieren & Prüfen, Mahlen & Dispergieren sowie Pumpen & Systeme

Netzsch Gerätebau GmbH Thermische Analyse 

https://www.netzsch-thermal-analysis.com

Analysegeräte

Analysewaagen

Ausgabegeräte

Bedienterminals

Computer Hardware

Auswerte- und Analysesoftware

Automatisierungskomponenten

Betriebstechnik für Kunststoffverarbeitung (Peripherie)

Dimensionelle Messgrößen

Kalibrierdienste

Identifikationssysteme und Komponenten

Kapazitive Sensoren

Sensoren / Messwertaufnehmer

Laborgeräte

Laboröfen

Messung von Umgebung (Klima)

Lasermesstechnik

Lasersensoren

Messdatenerfassung und -verarbeitung

Messdatenerfassung, Software

Messgeräte

Messzubehör

Messgeräte für Automobiltechnik

Messgeräte, sonstige elektrisch

Messmittel

Messsysteme

Messtechniksoftware

Messung von Gasen und Flüssigkeit

Messverstärker

Probenvorbereitung

Schwingungs- / Vibrationsprüfger

Sensoren,  optische

Zerstörungsfreie Werkstoffprüfung

Wägesystemen zur Verwendung im Labor, in der Industrie und im Lebensmitteleinzelhandel