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.

Nur wenige Spritzgießwerkzeuge verfügen über Werkzeuginnendrucksensoren. Ob sich ihr  Einsatz für die Qualitätsprognose lohnt, wird am Institut für Produkt Engineering der Universität Duisburg-Essen untersucht

Welchen Mehrwert bietet hierfür die Werkzeuginnendrucksensorik?

Werkzeuginnendrucksensoren

Messtechnik

Sensoren / Messwertaufnehmer

Spritzgießen

Kunststoffverarbeitung: Verfahren

Steuern, Regeln

Software

Mess- / Regel- und Prozessleittechnik

Prozessautomation

Mess-, Steuer- und Regelgeräte

Qualitätssicherung

Qualitätssicherung Kunststoff

Industrie 4.0 für die Kunststoffverarbeitung

Industrie 4.0

Qualitätsprognose für Spritzgussteile durch maschinelles Lernen

Bei der Herstellung von Kunststoffteilen für die Medizin- und Pharmaindustrie werden die Anforderungen an die Reinraumumgebung immer strenger. In diesem Bereich steigt nicht nur die Nachfrage nach vollelektrischen Spritzgießmaschinen. Auch für die Umsetzung von Werkzeugbewegungen wird verstärkt auf elektrische Antriebe gesetzt, die den hohen Anforderungen an die Reinheit und Zuverlässigkeit gerecht werden.

Bild 1. Lösungen für elektrische Werkzeugbewegungen, hier am Beispiel eines 72+72-fach Etagenwerkzeugs für die Verschlusskonus-Produktion

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Elektrische Antriebe in Spritzgießwerkzeugen

Elektrische Antriebe

Antriebe

Spritzgießwerkzeuge

Kunststoffverarbeitung: Maschinen und Komponenten

Werkzeuge für die Kunststoffverarbeitung

Medizintechnik

Reinraumsysteme / -technik

Medizinprodukte

Echtzeit-Prozessüberwachung in Reinraumumgebungen

Der Umschaltvorgang zwischen Einspritz- und Nachdruckphase ist immer wieder ursächlich für eine verminderte Bauteilqualität beim Spritzgießen. Ein alternatives Prozessführungskonzept soll Abhilfe schaffen, indem es den Umschaltvorgang vollständig vermeidet. Dazu wird der Werkzeuginnendruckverlauf für den gesamten Füllvorgang vorgegeben.

Typische Spritzgießfehler entstehen durch einen falschen Umschaltzeitpunkt zwischen Einspritz- und Nachdruckphase

Phasenlose Prozessregelung soll den Umschaltvorgang revolutionieren

Prozesssimulation

Simulation

Spritzgießsimulation

Die Umschaltproblematik  und ihre Folgen

Das IKV in Aachen untersucht einen neuen Regelungsansatz für das Spritzgießen, bei dem der Werkzeuginnendruck durch unterschiedliche Öffnungspositionen der Heißkanalverschlussnadel geregelt wird. Anhand von verschiedenen Nadelführungen in der Nachdruckphase wird überprüft, in welchem Maße sich der Werkzeuginnendruck beeinflussen lässt.

Das Versuchswerkzeug mit der Kavität eines Fahrradsattels besitzt einen servoelektrisch angetriebenen Heißkanal

Kavitätsspezifische Druckbeeinflussung zur Steigerung der Prozesskonstanz

Heißkanalsysteme

Komponenten für die Kunststoffverarbeitung

Die Heißkanalnadel als Stellgröße

Die neuen Regelgeräte von Hasco bieten hohe Regelgenauigkeit, intuitiven Bedienkomfort und umfassende Diagnosefunktionen.

Das Gehäusedesign mit dem schräggestellten 10“-Touch-Display gewährleistet eine gute Übersicht über alle Funktionen und bietet einen ergonomischen Bedienkomfort

Normalien und Heißkanaltechnik

Formen- und Werkzeugbau

Kunststoffverarbeitungsmaschinen

Neuer Heißkanalregler Primezone H1281

Mithilfe von Machine-Learning erschließt Engel gemeinsam mit dem Polymer Competence Center Leoben und der Montanuniversität Leoben das Potenzial der Werkzeugatmung für die Qualitätssicherung im Kautschukspritzgießen. Unterstützt wurde dieses Forschungsprojekt von SKF Sealing Solutions Austria.

Das Sammeln und Interpretieren von Prozessdaten unterstützt die Produzenten sicherheitsrelevanter Kautschukprodukte dabei, eine konstant hohe Qualität zu garantieren

Automatische Prozessüberwachung mit iQ clamp control und maschinellem Lernen

Steuerungen (Hardware und Software)

Automatisierungstechnik

Industrie 4.0 für die Qualitätssicherung

Kautschuk / Elastomere

Kunststoff Werkstoffe

Elastomer-Spritzgießen

Machine Learning für die Qualitätssicherung

Kautschukspritzgießen mit  Qualitätserkennung

Sikora präsentiert innovative Mess- und Regeltechnologien für die Rohr- und Schlauchindustrie sowie Online- und Offline-Systeme für die Inspektion, Sortierung und Analyse von Kunststoffgranulat.

Sikora zeigt auf der Fakuma das Centerwave 6000 zur Qualitätskontrolle während der Rohrextrusion

Sikora auf der Fakuma 2021

Mold-Masters, weltweit agierender Anbieter von Heißkanalsystemen, Reglern, Beistelleinspritzaggregaten und Co-Injektionssystemen, hat auf der Fakuma 2021 eine breite Palette an neuen Technologien für unterschiedliche Märkte vorgestellt.

Servoelektrisches Nadelverschlusssystem SeVG+

Messe Fakuma

kunststoffe.de

Von Echtzeitdaten bis zu Nachhaltigkeitszielen

Zum Start in die Messesaison hat Hasco eine Reihe von neuen Produkten und Angeboten auf den Markt gebracht. Das Spektrum reicht vom leckagearmen Temperierzubehör bis zur thermischen Simulation von Heißkanalverteilern.

Mit Schnellverschlusskupplungen Temperierleitungen sicher und zuverlässig kuppeln.

Temperiertechnik

Im Reich der Temperier- und Heißkanaltechnik

In welcher Verfassung und mit welcher Agenda präsentiert sich die Branche nach zweieinhalb Jahren Pandemie und in einem zunehmend instabilen politischen Umfeld? Einsichten zu den dominanten Themen dieser Zeit.

Vor der K 2022: Kunststoffe-Umfrage zur Situation im Spritzgießmaschinenbau

Doriat, Clemens, Dr.

Digitale Transformation

Wirtschaft

Innovationen und neue Technologie

Nachhaltigkeit

Umweltmanagement

Energieeffizienz

Spritzgießmaschinen

Kunststoff-Recycling

Kunststoff-Aufbereitung

Kunststoff-Rezyklat

Kreislaufwirtschaft

Beinharte Realitäten

Optimale Regelungseigenschaften, umfassende Konnektivität, kompakte Abmessungen sowie eine smarte Bedienung, so kündigt Günther Heisskanaltechnik zwei neue Temperatur-Regelgeräte an.

Günther stellt seine blueMaster-Reglerreihe erstmals auf der K vor.

Messe K-Kunststoffmesse

kunststoffe-international.com

Neue Reglerreihe blueMaster

Wir zeigen, was die Heißkanaltechnik heute an mechanischer, elektronischer und digitaler Expertise aufbietet.

Die Überwachungseinheit smart Control ermöglicht die ganzheitliche Überwachung der Spritzgießproduktionszelle inklusive des Werkzeugs, Heißkanalsystems und aller Peripheriekomponenten. Der Anwendungsfall „Luer-Konnektor“ war auf der K 2022 zu sehen.

Zeitgemäße Spritzgießlösungen auf der K 2022, Teil 3: Heißkanaltechnik

Mikrospritzgießen

Temperaturregler

Additive Fertigung

Alles geregelt

Erst das Verfahren der aktiven Thermografie ermöglicht einen Blick ins Innere der Bauteile, um Schwindungslunker sichtbar und ihre Größe messbar zu machen.

Die flächigen Musterteile mit unterschiedlichen Wanddicken und Verstärkungselementen auf der Rückseite werden in der Messzelle vollautomatisch geprüft.

Aktive Thermografie für die Inline-Qualitätsregelung

Thermografiegeräte

Werkstoffprüfung

Mit der Qualitätsregelung den Lunker in die Schranken weisen

Die phasenvereinende Werkzeuginnendruckregelung reduziert Prozessschwankungen, wie das Beispiel der Verarbeitung von Post-Consumer-Rezyklaten zeigt.

Die Stapelbox aus PCR fand bei den Messebesuchern großen Anklang.  

Phasenvereinende Werkzeuginnendruckregelung bei der Verarbeitung von PCR

Laserbeschriftung

Oberflächentechnik

Laserbearbeitungen

Präzisionswaagen

Mechanische Messtechnik

Präzise Prozessführung mit InjectiX

Mit der Liquisonic Analysenmesstechnik der Sensotech GmbH , Magdeburg-Barleben, kann die Konzentration in Prozessflüssigkeiten sowie weitere Parameter überwacht werden. Mit der Messtechnik sind komplexe Reaktionen wie Kristallisationen oder Polymerisationen verfolgbar. Während bei Kristallisationen die Kühlrate, der metastabile Bereich und der Kristallisationszeitpunkt analysiert werden, wird bei Polymerisationen der Polymerisationsgrad analysiert.

Polymerisationen überwachen 

Inline-Messtechnik

Messung von Gasen und Flüssigkeit

Durchflussmessgeräte

Inline-Analysenmessgerät Liquisonic 

Mit dem WFC 120 präsentiert Wittmann einen kostenoptimierten digitalen Durchflussregler, der für jeden einzelnen Kreis den Durchfluss und die Werkzeug-Rücklauftemperatur überwachen kann.

Mit dem WFC 120 präsentiert Wittmann einen kostenoptimierten digitalen Durchflussregler, der für jeden einzelnen Kreis den Durchfluss und die Werkzeug-Rücklauftemperatur (oder die Differenztemperatur zwischen Werkzeugvor- und -rücklauf) überwachen kann.

Mit Handregulierventilen kann der Durchfluss der einzelnen Kreise nachreguliert werden. Beim WFC 120 stehen Geräte mit vier bis zwölf Kreisen zur Auswahl. Er verfügt über ein 3,5-Zoll-Touch-Display, über das die Kreise bedient werden. Auf diesem Display werden die Werte für Durchfluss oder Temperatur angezeigt und über die Toleranzeingabe überwacht.

Wird der WFC 120 in der Spritzgießmaschine beim Werkzeug installiert, kann er optional über eine 5,7-Zoll-Fernbedienung von außerhalb der Schutzeinhausung angesteuert werden. Die Datenübertragung zu einer Wittmann Battenfeld-Spritzgießmaschine erfolgt über ein proprietäres Kommunikationsprotokoll, das auch zur Implementierung in anderen Maschinen zur Verfügung steht. Optional wird eine handelsübliche serielle Schnittstelle angeboten. So kann auch auf bestehenden Spritzgießmaschinen mit serieller Schnittstelle die Kommunikationsanbindung erfolgen. Das Gerät ist in Leichtbauweise ausgeführt.

Die durch den WFC120 mögliche parallele Anbindung der Temperierkanäle sorgt für höhere Durchflussmengen, geringeren Pumpenverschleiß sowie Energieeinsparungen bei verringerten Wartungskosten. Sollte eine Anbindung an die Maschine nicht möglich sein, kann über die serielle Schnittstelle die Protokollierung mit dem optional erhältlichen „DataLogger“ erfolgen.

Wittmann Technology GmbH  

https://www.wittmann-group.com/

Den WFC120 gibt es mit vier (im Bild), sechs, acht, zehn oder zwölf Kreisen.