Mit dem zweigeteilten Würfelwerkzeug Reversecube werden auf einer Anlage pro Jahr 60 Mio. Mehrkomponententeile produziert und im selben Prozess montiert. Dabei müssen sehr kurze Zykluszeiten eingehalten und gleichzeitig stabile Prozesse und eine hohe Teilequalität abgesichert werden. Mit Fillcontrol von Priamus wird deshalb eine sensorbasierte Überwachung und automatische Prozessregelung eingesetzt.

Prozessregelung automatisiert Spritzgießprozesse – hier am Beispiel eines Würfelwerkzeugs

Werkzeuginnendrucksensoren

Messtechnik

Sensoren / Messwertaufnehmer

Spritzgießen

Kunststoffverarbeitung: Verfahren

Steuern, Regeln

Software

Mehrkomponenten-Spritzgießen

Spritzgießwerkzeuge

Kunststoffverarbeitung: Maschinen und Komponenten

Werkzeuge für die Kunststoffverarbeitung

Werkzeugtemperatursensoren

Qualitätssicherung Kunststoff

Qualitätssicherung

Qualitätssicherung für viele Kavitäten

Die Prozessstabilität beim Spritzgießen wird durch Störeinflüsse negativ beeinflusst. Eine adaptive, phasenvereinende Prozessführungsstrategie, welche den Sollwert-Verlauf für eine unterlagerte Werkzeuginnendruckregelung vorgibt, soll eine konstante Bauteilqualität ermöglichen. Die Einflüsse zyklischer Veränderungen werden durch die Auswertung der Prozessgrößenverläufe und des Bauteilgewichts während des Anfahrprozesses für verschiedene Regelungskonzepte untersucht. Abschließend wird bewertet, ob die untersuchten Prozessgrößen für die Prozessführung relevant sind und daher zyklische Anpassungen der Werkzeuginnendruckreferenz notwendig sind.

Prozesssimulation

Simulation

Auswirkungen zyklischer Prozesseinflüsse auf den Werkzeuginnendruckverlauf und die Bauteilqualität im Spritzgießprozess

Unter dem Motto „Smart Mold – Smart Process“ zeigt Kistler auf der Fakuma 2021 umfassende Lösungen für die Kunststoffverarbeitung: von Werkzeuginnendruck- und Temperatursensoren über das Prozessüberwachungssystem ComoNeo 4.1 bis zum neuen piezoresistiven Miniatursensor für den Heißkanal.

Messe Fakuma

kunststoffe.de

Industrie 4.0 für die Kunststoffverarbeitung

Industrie 4.0

Sensoren und Systeme für smarte Spritzgießwerkzeuge

Intelligente Assistenzsysteme ebnen der sich selbst optimierenden Produktion den Weg. Für einzelne Phasen des Spritzgießprozesses ist die automatische Nachjustierung qualitätsrelevanter Parameter schon heute Realität.

Assistenzsystem iQ weight control sorgt für eine höhere Prozessstabilität

Kunststoff-Recycling

Kunststoff-Aufbereitung

Messgeräte für Viskosität

Werkstoffprüfung

Kunststoff-Rezyklat

Kunststoff Werkstoffe

Rezyklaten gezielt ein breiteres Einsatzspektrum eröffnen

Allgemeines Ziel der Qualitätsprognose ist es, auf Basis von Prozessdaten Aussagen über die resultierende Formteilqualität abzuleiten. Dem Werkzeuginnendruckverlauf wird allgemein eine hohe Aussagekraft für spritzgegossene Formteile zugeschrieben.

Welchen Mehrwert bietet hierfür die Werkzeuginnendrucksensorik?

Mess- / Regel- und Prozessleittechnik

Prozessautomation

Mess-, Steuer- und Regelgeräte

Qualitätsprognose für Spritzgussteile durch maschinelles Lernen

Ein Werkzeuglogbuch in Papierform ist, gerade wenn es benötigt wird, oft nicht greifbar. Oder unvollständig, denn die Pflege der Informationen ist mit erheblichem Aufwand verbunden. Ein Cloud-unabhängiges elektronisches Werkzeugbegleitheft, das direkt in das Werkzeug integriert ist, könnte alle relevanten Daten direkt zur Verfügung stellen. Durch den digitalisierten Zugriff würden das Lesen bzw. Hinzufügen von Inhalten durch autorisierte Personen ermöglicht und im Bedarfsfall wichtige Anleitungen zum Gebrauch sowie Informationen über den Zustand des Werkzeugs bereitgestellt.

Das elektronische Werkzeuglogbuch als Kombination von Betriebsanleitung und Checkheft

Messdatenerfassung und -verarbeitung

Papierlose QM-Dokumentation

Qualitätsmanagement

Dokumentationsmanagement

Werkzeugkonstruktion

Dienstleistungen

Werkzeug-, Formen- und Modellbau

Werkzeugüberwachung

Toolmanagement

Mobile Datenerfassung

Logistik

Lagertechnik

Digitale Transformation

Wirtschaft

Innovationen und neue Technologie

Werkzeug- und Formenbau

Fernwartung / Ferndiagnose

Instandhaltung

Dokumentenmanagement, CAQ

Datenmanagement am Werkzeug

Erstes Webinar aus der Reihe „Integrated Systems“ der Barnes Molding Solutions Gruppe am 18. März 2021.

Normalien und Heißkanaltechnik

Komponenten für die Kunststoffverarbeitung

Digitalisierung von Werkzeug und Heißkanal

Als besonders zuverlässiges Messverfahren für die Qualitätskontrolle spiegelnder Oberflächen gilt die phasenmessende Deflektometrie. Isra Vision hat mit der Sensorfamilie SpecGage3D das Verfahren perfektioniert.

Oberflächeninspektion

Form- / Oberflächenmesstechnik

Inspektionssysteme

Fertigungsautomation

Bildverarbeitung

Inspektion, Analyse und Sortierung von Rohmaterial

Qualitätskontrolle glänzender Oberflächen

Röntgen ist teuer und aufwendig. Das SKZ bietet daher erstmals eigene alternative Messsysteme an, die – so die Forschungseinrichtung – ebenso verlässlich funktionieren und kostengünstiger sind.

Thermografiegeräte

Röntgenprüfgeräte

Reklamationen von Extrudaten reduzieren

Beeindruckender geht es kaum: Die Turnkey-Anlage von NP Germany rund um eine vertikale Arburg-Spritzgießmaschine nimmt ein Viertel der Produktionshalle ein. Während des Betriebs tanzen sechs Robot-Systeme Ballett, um ein Pumpenlaufrad für eine Pkw-Kühlflüssigkeitspumpe eines internationalen Automobilzulieferers herzustellen – ein nicht alltägliches Ausmaß an vollautomatisierter Fertigung.

NP Germany: Außergewöhnliche Anlage für Automobilbauteile

Handling, Handhabungstechnik

Automatisierungstechnik

Linearroboter für die Kunststoffverarbeitung

Knickarmroboter

Montagetechnik

Industrieroboter

Hybrid-Spritzgießen (Metall / Kunststoff)

Tanz der Roboter

Bei komplexen Handling- und Produktionsabläufen sind Roboter flexibler einsetzbar als fest verbaute Mechatronik-Module. Dank moderner Vision-Systeme können sie Teile erkennen und zielsicher greifen. Roboter leisten gute Dienste bei der Qualitätskontrolle und können – bei entsprechender Auslegung – gut unter Reinraumbedingungen arbeiten. Ihr Einsatz bei der Herstellung von Medizinprodukten nimmt daher ständig zu.

Robotergestützte Fertigungslösungen für die Medizintechnik

Reinraumtechnik

Betriebsausrüstung / Betriebsmittel

Handhabungsroboter

Automatisierungskomponenten

Medizintechnik

Sicher und sauber von der  Spritzgießmaschine bis ins Labor

Vier Forschungspartner haben es sich zum Ziel gesetzt, im Rahmen eines „Zero-Waste“-Projekts eine neue Presstechnik für die Herstellung von nachhaltigen Faserverbundlösungen zu entwickeln.

Forschungsprojekt zeigt Recyclingpotenzial für Composite-Leichtbau auf

Composite-Halbzeuge

Halbzeuge und Zwischenprodukte

Kunststoff-Halbzeuge

Kohlenstofffasern / -matten

Verstärkungsstoffe

Anlagen zur Composite-Herstellung

Spritzprägen

Bruchmechanische Prüfung

Verbundwerkstoffe / Werkstoffverbunde

Harzsysteme für Composite-Herstellung

UD-Tapes

Presswerkzeuge, Kunststoff

Pressen von Kunststoffen

Faserverbundwerkstoffe

Andere Werkstoffe

„Zero-Waste“-Konzept für Carbon-SMC

Bambusfasern als Füllstoff machen Geschirr aus Melamin-Formaldehyd-Harz zu einem Produkt mit Öko-Image. Eine Risikobewertung deckte kürzlich bei einzelnen Bechern allerdings ein Gefahrenpotenzial für die Gesundheit auf.

pro-K fordert differenzierte Betrachtung von Melaminkunststoffen

Kunststoffverarbeitung

Lohnfertigung

Füllstoffe für Kunststoffe

Qualität

Naturmaterialien

Debatte um heiße Bambusbecher

Die Qualität von Spritzgussteilen und die Prozessstabilität sind bis heute von den Kenntnissen und Erfahrungen des Einrichters abhängig. Durch die wachsende Zahl an Freiheitsgraden entstehen Wirkzusammenhänge zwischen Bauteilqualität und Prozessparametern.

Modellgestützte Prozesseinrichtung durch vollvernetzte Produktion im Spritzgießen

Industrie 4.0 für die Qualitätssicherung

Künstliche Intelligenz für die Qualitätssicherung

Prozessvisualisierung

IoT-Plattformen für die Qualitätssicherung

Spritzgießmaschinen

Machine Learning für die Qualitätssicherung

Big Data für die Qualitätssicherung

Jenseits menschlicher Fähigkeiten

 Um hochwertige Oberflächen mit einer hohen Abbildungstreue der Struktur zu erzielen, müssen die Faktoren untersucht werden, die die Oberflächenqualität beim Spritzgießen beeinflussen. Dies spielt ibei der Vermeidung von lokalen Oberflächendefekten eine große Rolle.

Gezielte Analyse der Oberflächenqualität von strukturierten Kunststoffbauteilen

Oberflächenmessgeräte

Oberflächentechnik

Glanzmessgeräte

Optische Mess- und Prüftechnik

Der erste Eindruck zählt

Alles im Griff dank prozessangepasster Hüllkurve

Mit einer Reihe von neuen Features hat Kistler sein Prozessüberwachungssystem ComoNeo für die integrierte Spritzgießfertigung weiter verbessert: So lässt sich der Druckverlauf in sämtlichen Kavitäten nun mit einer prozessangepassten Hüllkurve noch genauer überwachen. Das neue ComoNeo 4.1 ist zudem erstmals WLAN-fähig.

Mit einer Reihe von neuen Features hat Kistler sein Prozessüberwachungssystem ComoNeo für die integrierte Spritzgießfertigung weiter verbessert: So lässt sich der Druckverlauf in sämtlichen Kavitäten nun mit einer prozessangepassten Hüllkurve noch genauer überwachen. Das neue ComoNeo 4.1 ist zudem erstmals WLAN-fähig und punktet mit weiteren Verbesserungen wie zusätzlichen Schnittstellen und komfortablem Nutzermanagement.

Seit vielen Jahren setzen Kunden in der kunststoffverarbeitenden Industrie ComoNeo von Kistler ein: Die genaue Überwachung des Werkzeuginnendrucks macht das Spritzgießen zu einem transparenten, qualitäts- und ressourcenoptimierten Verfahren. Dem Anwender steht eine Reihe von Monitoring- und Regelungsfunktionen zur Verfügung, um seinen individuellen Spritzgießprozess zu verbessern – bis hin zur modellbasierten Vorhersage der Bauteilqualität mithilfe von künstlicher Intelligenz (ComoNeoPredict).

Anwenderoffensive für die Medizintechnik

Nun wird die Überwachung der Druckverläufe in sämtlichen Kavitäten noch präziser: Mit einer in ComoNeo 4.1 neu integrierten Funktion lassen sich Kurvenverläufe genauestens auf Abweichungen prüfen: Eine sogenannte Hüllkurve wird auf Basis einer beliebigen Anzahl von Kurven berechnet und bildet eine Referenz für stabile Spritzgießprozesse. Das ist insbesondere dann hilfreich, wenn nicht nur einzelne Ereignisse, sondern (fast) der gesamte Verlauf toleranzkritisch zu bewerten ist. Anwender haben jedoch auch weiterhin die Möglichkeit, die Qualitätskriterien händisch festzulegen.

Mit zwei neuen Softwarebausteinen kommt ComoNeo 4.1 den erhöhten Anforderungen für elektronische Aufzeichnungen in der Medizintechnik entgegen: Mit ComoNeoLDAP kann ComoNeo direkt auf das bestehende Nutzermanagement eines Unternehmens zurückgreifen, um entsprechende Nutzer und Richtlinien direkt und automatisch zu verwalten. Zusätzlich ermöglicht das ComoNeoLog-Feature eine sichere und zeitindexierte elektronische Speicherung aller Nutzeraktivitäten, die mit dem Ändern oder Löschen elektronischer Aufzeichnungen zu tun haben – den sogenannten Audit-Trail.

Mehr Effizienz dank Drahtloskommunikation

Einen weiteren Schritt in Richtung erhöhten Bedienkomforts geht Kistler mit der neuen WLAN-Funktionalität von ComoNeo: Mit einem handelsüblichen, WiFi-fähigen USB-Stick lässt sich das System über WLAN in ein bestehendes Firmennetzwerk einbinden. Zu beachten ist hierbei, dass Kistler lediglich Hardwareempfehlungen gibt, jedoch selber keine Sticks vertreibt. Somit lässt sich das Prozessüberwachungssystem nun drahtlos mit der Produktionsumgebung vernetzen.

Für noch mehr Konnektivität und Usability sorgt die Schnittstellenerweiterung des User Interface (UI) von ComoNeo in beide Richtungen: Anwender können sich externe Daten – zum Beispiel Produktionsdaten vom ComoDataCenter oder einem MES – mit der Funktion „Externe UI“ zusätzlich auf dem Display von ComoNeo anzeigen lassen. Ebenso lässt sich die Bedienoberfläche von ComoNeo über VNC (Virtual Network Computing) zum Beispiel auf der Maschinensteuerung anzeigen. Damit haben Kunden jetzt die Möglichkeit, sich ihr individuelles HMI auf verschiedenen Geräten zusammenzustellen.

Dank verbesserter Monitoring-Fähigkeit, vereinfachter und erweiterter Benutzerführung und höherer Konnektivität wird ComoNeo 4.1 nicht nur Neu-, sondern auch Bestandskunden als Upgrade empfohlen. Kleine Verbesserungen wie die hohe Maximalauflösung der Werkzeuginnendruckkurven runden die neue Version ab – bewährte Eigenschaften wie die exakte Werkzeuginnendruckmessung und eine Vielzahl an Funktionen für hochentwickeltes Spritzgießen sind bereits ComoNeo-Standard und bieten ein hohes Maß an Qualitätssicherung und Flexibilität in der Anwendung.

Kistler Instrumente AG  

https://www.kistler.com

ComoNeo, das Prozessüberwachungssystem für die Spritzgießfertigung, wartet in der neuen Version 4.1 mit vielen Verbesserungen auf

WLAN-Fähigkeit, integrierte Hüllkurvenberechnung und erweiterte Benutzerführung sind die wichtigsten neuen Features

Beim Spritzgießen mehr und mehr gefordert: Ressourceneffizienz und hohe Produktqualität, erreichbar mit dem Prozessüberwachungssystem ComoNeo

2021-07-01 Produkt_Kistler_cd

ausgabe 11/2021

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ausgabe 09/2021

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