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

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Innovatives Spritzgießen in Zeiten der Pandemie

Spritzgießen

Kunststoffverarbeitung: Verfahren

Schaumspritzgießen

Künstliche Intelligenz für die Qualitätssicherung

Industrie 4.0

Industrie 4.0 für die Qualitätssicherung

Steuern, Regeln

Software

Mehrkomponenten-Spritzgießen

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

Digitale Transformation

Wirtschaft

Innovationen und neue Technologie

Spritzgießwerkzeuge

Kunststoffverarbeitung: Maschinen und Komponenten

Werkzeuge für die Kunststoffverarbeitung

Spritzprägen

Biokunststoffe

Kunststoff Werkstoffe

Spritzgieß-Sonderverfahren

Nachhaltigkeit

Umweltmanagement

Spritzgießsimulation

Simulation

Machine Learning

Datenanalyse

Schnecken und Plastifiziersysteme

Spritzgießmaschinen

Industrie 4.0 für die Kunststoffverarbeitung

Kunststoff-Recycling

Kunststoff-Aufbereitung

Lasermarkieren

Oberflächentechnik

Laserbearbeitungen

Inline- / Online-Messsysteme

Qualitätssicherung

Qualitätssicherung Kunststoff

Kreislaufwirtschaft

Hinterm Horizont geht’s weiter

Unvorhergesehene Stillstände in der Serienproduktion gehen immer mit hohen Kosten einher. Daher müssen Maschinen rechtzeitig gewartet werden. Da die Sensor-, Übertragungs- und Datenspeichertechnik in den letzten Jahren einen Sprung gemacht hat, ist die vorausschauende Wartung, Predictive Maintenance genannt, heute schon in einigen Branchen Realität und demonstriert dabei einen konkreten Nutzen von Industrie 4.0. WZL und WBA haben dazu einen Leitfaden entwickelt.

Bild 3. Durch die Prozessüberwachung werden aus gesammelten Sensordaten präventive  Wartungen und Reparaturen prognostiziert

Leitfaden zur Entwicklung vorausschauender Wartungssysteme

Instandhaltung

Condition Monitoring / Prozessüberwachung

Werkzeug- und Formenbau

Dienstleistungen

Werkzeug-, Formen- und Modellbau

Sensoren verschiedener Messverfahren

Fertigungsautomation

Sensorik / Aktorik

Fernwartung / Ferndiagnose

Dienstleistungsqualität

Qualitätsmanagement

Instandhaltungsmanagement (TPM)

Vorbeugende Instandhaltung für die Qualitätssicherung

Werkzeugbau

Machine Learning für die Qualitätssicherung

Symbiose zwischen Werkzeugbau  und Serienproduktion

Die ressourcenschonende Ermittlung eines optimierten Einstelldatensatzes im Spritzgießprozess stellt aktuell noch eine Herausforderung dar. Maschinelle Lernverfahren bieten großes Potenzial, bereits generiertes Wissen aus der Fließsimulation zu nutzen.

Kombinierte Nutzung von Simulations- und realen Versuchsdaten

DOE-Software

Qualitätsmethoden

Digitaler Zwilling

Schneller zum optimalen Betriebspunkt

Der digitale Schatten ist das Kernkonzept des Exzellenzclusters „Internet of Production“ an der RWTH Aachen. Im Plastics Innovation Center 4.0 (PIC 4.0) werden digitale Schatten genutzt, um Prozesse unter Berücksichtigung des Realverhaltens zu optimieren und die Simulationsgüte zu ermitteln.

Der Bau des PIC 4.0 schreitet voran und wirft seinen Schatten auf den Campus Melaten

Teil 7 der Serie: Wie der digitale Schatten im PIC 4.0 den realen Prozess belichtet

Sensorik für Kunststoff-Verarbeitungsmaschinen

Aus dem Schatten ins Licht

Die HASCO Hasenclever GmbH + Co KG wurde 1924 in Lüdenscheid gegründet.

HASCO Hasenclever GmbH + Co KG  

https://www.hasco.com

Angießeinsätze

Antriebselemente

Lineartechnik

Maschinenelemente

Armaturen

Mechanische Konstruktionselemente

Drucklufttechnik

Betriebsausrüstung / Betriebsmittel

Beratung und Consulting

Beschichten (CVD, PVD)

Chemisches Bearbeiten (Auftragen)

Beschichtungen

CAD Werkzeug-, Formenbau

Dichtungen

Druckluftarmaturen

Druckmessgeräte (Gas, Wasser, Dampf)

Messung von Gasen und Flüssigkeit

Messtechnik

Edelstähle

Stähle

Metall Werkstoffe

Erodiermaschinen

Werkzeugmaschinen für die spanende Fertigung

Extrusionswerkzeuge

Filter

Konstruktionselemente-Fluidtechnik

Getriebe

Gießmaschinen / Urformen

Maschinen für die spanlose Fertigung

Gleitlager

Lager

Halbzeuge und Zwischenprodukte

Heizung

Haustechnik

Heißkanaltechnik

Messung von Umgebung (Klima)

Hydraulik-Komponenten

Hydraulikzylinder

Fluidtechnik

Antriebe

Induktive Sensoren

Sensoren / Messwertaufnehmer

Kupplungen

Kühlelemente, aktive

Kühlkörper

Elektromechanik

Linearführungen

Markiersysteme

Messzubehör

Mathematik-Software

Medizintechnik

Messdatenerfassung und -verarbeitung

Messgeräte

Messgeräte, sonstige elektrisch

Elektrische / Magnetische Messtechnik

Normalien und Heißkanaltechnik

Komponenten für die Kunststoffverarbeitung

Normteile

Normteile / Normalien

Näherungsschalter

Platten

Kunststoff-Halbzeuge

Pneumatik-Komponenten

Reinigung

Schläuche aus Kunststoff

Schmelzefilter

Schrauben

Spanneinrichtungen

Systemperipherie

Montagetechnik

Spritzgieß-Zubehör und Einzelteile

Steuerungen (Hardware und Software)

Automatisierungstechnik

Stähle, hochfeste

Temperaturmessgeräte

Temperiertechnik

Tribologie

Umformwerkzeuge

Werkzeuge

Ventile

Verbindungstechnik

Waschen und Entfetten

Werkzeugstähle

Werkzeugwechselsysteme

Werkzeugwechselsysteme, Spritzgieß

Wälzlager

Zahnräder

Zähler

Mechanische Messtechnik

Kostengünstig in die Spritzgießsimulation einsteigen – dazu bietet SimpaTec ein neues Softwaretool an.

Das Einsteigerpaket für die Spritzgießsimulation besitzt eine Vielzahl an nützlichen Funktionalitäten

3D-Füllsimulation für jedermann

Die Software Sigmasoft Virtual Molding von Sigma Engineering GmbH aus Aachen hilft in einem frühen Designschritt, Spritzgießwerkzeuge und Temperierkonzepte zu analysieren und auszuwerten. So lässt sich die bestmögliche Kombination aus Werkzeuglegierung und Temperierkonzept finden. Dies erlaubt es dem Formenbauer, Werkzeuge zu produzieren, die auf der Maschine von Beginn an gute Bauteile hervorbringen.

Die Temperaturverteilung auf dem Werkzeugkern aus dem anfangs geplanten handelsüblichen Formstahl (links) sowie mit den Kerneinsätzen aus CuBe B2 (Mitte) und Moldmax HH (rechts)

Auslegen von Spritzgießwerkzeugen durch Simulation

Die richtige Legierung schon in der Designphase finden

Charakteristisch für Industrie 4.0 sind autonome Produktionssysteme, in der die „Dinge“, sogenannte Assets, miteinander kommunizieren und selbstständig entscheiden. Realisierbar ist dies durch digitale Zwillinge als virtuelle Repräsentanz dieser Assets und digitale Schatten als Entscheidungsunterstützer. Der folgende Beitrag demonstriert die Anwendung digitaler Zwillinge für Spritzgießwerkzeuge durch Integration von Track- und Trace-Technologien für die Datenerhebung.

Ein RFID-Lesegerät erfasst, ob ein Spritzgießwerkzeug an der Maschine  für den Rüstvorgang bereitsteht

Wie Track- und Trace-Technologien das Werkzeugmanagement unterstützen können

RFID

Identtechnik

RFID Teileidentifikation

Der digitale Werkzeug-Zwilling

Komplexe Ölfiltergehäuse für Automobile werden häufig im Spritzgießverfahren hergestellt. Geometriebedingte Hotspots können die erforderliche Kühlzeit erheblich verlängern. Ein Team aus Österreich nahm Anleihen aus der Biologie: Ein biomimetisches Kühlkanalsystem ähnlich einer Blutgefäßstruktur wurde in einen Formeinsatz integriert, in der Simulation optimiert, mittels 3D-Druck hergestellt und erfolgreich im realen Spritzgießprozess getestet.

Das untersuchte Gehäuse aus PA6-GF35. Die rot eingefärbten Bereiche zeigen Masseanhäufungen an, in denen die Wanddicke bis zu 11 mm erreicht

Nutzung biomimetischer Prinzipien zur Optimierung der Bauteilkühlung beim Spritzgießen

Selektives Laserschmelzen von Kunststoff, Metall, Keramik

Verfahren für die additive Fertigung

Pulverbettverfahren

Konturnahe Kühlung

Additive Fertigung

Ölfiltergehäuse effizienter herstellen

Die Digitalisierung kommt zur rechten Zeit. Mehr und mehr entpuppen sich smarte Lösungen als Geburtshelfer ressourcenschonender Technologien und Wegbereiter für die Kreislaufwirtschaft. Digitale Assistenten für Prozessregelung und -bewertung sind längst Standard, und auch Messeaussteller ziehen einen besonderen Nutzen aus der Digitalisierung.

„Augmented Reality“ eingeblendet: Temperaturen der Schneckenzylinder-Regelzonen von  der Einzugszone bis zur Düse (beginnend rechts), sowie Animation des zukünftigen Programmablaufs

Trendige Spritzgießanwendungen auf der Fakuma 2021

Doriat, Clemens, Dr.

Kunststoff-Rezyklat

Wegbereiter für die Kreislaufwirtschaft

Innendruckbelastungen sind typisch für faserverstärkte Kunststoffbauteile. Durch einen drehenden Werkzeugkern kann die Faserorientierung beim Spritzgießen gezielt beeinflusst und damit die Berstdruckfestigkeit von Bauteilen erhöht werden. Eine neu entwickelte Simulationsmethodik ermöglicht es, diese veränderte Faserorientierung bei der Auslegung zu berücksichtigen.