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?

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.

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.

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.

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.

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.

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

Mit dem IndiAir Sensor der BST ProControl GmbH, Wenden, ist die berührungslose Dickenmessung dünner, flachbahniger Materialien mittels Luft möglich. 

Sensoren für Dickenmessung 

Folien

Geometrische Messtechnik

Dickenmessgeräte

Form- / Oberflächenmesstechnik

Berührungslos dünne Bahnen vermessen 

Die Wärmebildkameras der Flir Systems GmbH , Frankfurt, wurden um die zwei neuen Kameras T460 und die T660 ergänzt und mit weiteren Funktionen ausgestattet. Die Kameras der T-Serie verfügen nun über die Bildverarbeitungsfunktion UltraMax , welche die IR-Auflösung und Empfindlichkeit von Kameras verbessert. Damit entsprechend bearbeitete Bilder weisen laut Hersteller vier Mal so viele thermische Pixel, eine doppelt so hohe Auflösung und eine um 50% höhere Empfindlichkeit als unbearbeitete Standardbilder auf. Die Ansicht und Bearbeitung der Bilder erfolgt über die Tools-Software des Unternehmens für PCs. Die Bilder ermöglichen es den Anwendern, an kleinere Wärmeanomalien heranzuzoomen und präzisere Messungen sowie detaillierte Ansichten zu erhalten.

Mit doppelt so hoher Auflösung 

Kameras

Infrarotkameras

Messdatenerfassung und -verarbeitung

IR-Messtechnik

Wärmemengenmessgeräte

Messgeräte

Wärmebildkameras der T-Serie 

Der Kunststoff-Schnellverascher Phönix MIV der CEM GmbH , Kamp-Lintfort, mit Inertgas-Atmosphäre ermöglicht die schnelle Veraschung einer Vielzahl von unterschiedlichen Kunststoffen und Kautschuk zur Bestimmung des Ruß- bzw. Kohlefaseranteils und des Gehaltes an Kohlenstoffnanoröhren (CNT).

Ruß- und Kohlefasern und Carbon-Nanotubes in Polymeren nachweisen 

Füllstoffe für Kunststoffe

Werkstoffprüfung, mechanisch

Kunststoff-Schnellverascher Phönix MIV 

Durch eine spezifische Prüfmethode lässt sich der Dehnrateneinfluss auf die Eigenschaften von Faser-Kunststoff-Verbunden (FKV) systematisch untersuchen. So werden Werkstoffdaten für Materialmodelle ermittelt, die für die Simulation der Eigenschaften von automobilen Leichtbauanwendungen benötigt werden.  

Dehnrateneinfluss bei Charakterisierung berücksichtigen 

Verbundwerkstoffe / Werkstoffverbunde

Faserverarbeitung

Fasern

Bruchmechanische Prüfung

Werkstoff-Prüfstände

Leichter mit endlosfaserverstärkten Kunststoffen  

Online-Messgeräte mit angeschlossener Regelung sind heute in Extrusionslinien Standard. Zu den eingesetzten Prüfgeräten zählen unter anderem Messköpfe, die den Innen- und Außendurchmesser des Rohres oder Schlauches während des Extrusionsprozesses messen. Beschrieben werden zwei Produktserien auf der Basis von Lasertechnik zur kontinuierlichen Qualitätskontrolle. Dabei können Anwender ganz bewusst zwischen klassischen und zukunftsorientierten Techniken wählen.  

Online-Durchmessermessung während der Rohr- und Schlauchextrusion 

Extrusion

Rohr- und Profilextrusion

Kunststoff-Rohre

Der Dreh mit dem Durchmesser  

Mit dem HP-L-8.9 Laserscanner stellt Hexagon Metrology GmbH , Wetzlar, einen handgeführten und berührungslosen 3D-Laserscanner vor. Er lässt sich in weniger Minuten auf den herstellereigenen Romer Absolute Arm mit sechs Achsen montieren und erfasst Punktwolken mit hohen Geschwindigkeiten. Das System ermöglicht laut Hersteller zuverlässige Messergebnisse auch bei komplexen Freiform-Oberflächen, schwierigen Materialien (wie Kohlefaser) und empfindlichen Werkstücken.

Dreidimensionales Scannen per Hand 

Laserscanner zum Messen

Mobile Koordinatenmesstechnik

Mobiler HP-L-8.9 Laserscanner 

Mit dem Multisensor-Koordinatenmessgerät  ScopeCheck MB bietet die Werth Messtechnik GmbH, Gießen, ein luftgelagertes Gerät zur Messung großvolumiger Werkstücke im Fertigungsumfeld an. Um auch bei nicht klimatisierter Aufstellung präzise Messergebnisse zu liefern, ist diese Geräteserie mit einer Temperaturkompensation ausgestattet. 

Koordinatenmessgeräte  

2D/3D-Koordinatenmessgeräte

Für große Teile 

Mit den drei Geräten Minitest 725, 735 und 745 erweitert die ElektroPhysik Dr. Steingroever GmbH & Co. KG, Köln, ihr Angebot an Schichtdickenmessgeräte. Eine Bluetooth-Schnittstelle für den direkten und kabellosen Datentransfer an Smartphones oder Tablets soll die Messungen mobiler und komfortabler machen. Zusätzlich besitzen alle Geräte eine USB-Schnittstelle für die Verbindung mit Computern, Notebooks oder Druckern. Für die Auswertung steht die CAQ-Software QUIPSY zur Verfügung. 

Mobiler und flexibler 

Schichtdickenprüfgeräte

Schichtdickenmessgeräte Minitest 725/735/745 

Das spannungskonstante Führungsprinzip des VideoCheck S der Werth Messtechnik GmbH, Gießen, sorgt für hohe Genauigkeit und Langzeitstabilität. Bei diesem Konstruktionsprinzip werden spezielle mechanische Führungen eingesetzt, bei denen die Vorspannung durch Magnetkraft und Schwerkraft erzeugt wird. Dieses vermeidet laut Hersteller ausdehnungsbedingte Spannungsänderungen und verringert zugleich Reibung und Umkehrspiel. Die Langzeitstabilität (fünf Jahre Gewährleistung) wird dadurch unterstützt, dass diese Führungen ohne zusätzliche Justage montiert werden können, da sie in einem Präzisionsbearbeitungsprozess mit Geradheitsabweichungen von ca. 1 µm gefertigt werden.   
Durch das modulare Gerätekonzept der Baureihe ist es möglich, je nach Anwendungsfall verschiedene Sensoren und Tastsysteme zu kombinieren. Durch den Einsatz von Dreh-Schwenk-Gelenken und Tasterwechseleinrichtungen wird ein hoher Grad an Flexibilität erreicht. 
Anwendungsgebiete liegen z. B. im Werkzeug- und Maschinenbau, der Automobil-, Elektro-, Kunst-stoff-, Gummi- oder Glasindustrie. Die Messsoftware läuft unter Windows 7. 

Modulares Gerätekonzept 

Multisensor-Koordinatenmessgerät VideoCheck S 

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

Online-Inspektion von Granulat mit Purity Scanner Advanced

Im Bereich der Online-Inspektion und Sortierung von Kunststoffgranulat präsentiert Sikora den Purity Scanner Advanced. Das System kombiniert eine Röntgen- mit bis zu drei optischen Kameras. So können bereits kleinste Metalleinschlüsse im Rohmaterial ab einer Größe von 50 µm detektiert werden. Darüber hinaus erfassen die optischen Kameras Black Specks und Verbrennungen auf der Granulatoberfläche. Fehlerhaftes Granulat wird sofort nach der Erkennung mittels Druckluft separiert.

Offline-Materialprüfung mit Purity Concept V

Auf der Messe bietet Sikora Kunden kostenlose Live-Materialtests mit dem Purity Concept V an. Das System wird typischerweise zur Offline-Laborprüfung und Stichprobenkontrolle eingesetzt. Interessenten sind eingeladen, kleine Granulatproben (ca. 100 g) mitzubringen, die sie testen wollen. Der automatisierte Leuchttisch inspiziert das auf einem Probenträger platzierte Prüfgut innerhalb von wenigen Sekunden mit einer Farbkamera automatisch und wertet die Bildaufnahmen aus. Das System erkennt Black Specks und Farbabweichungen ab einer Größe von 50 µm und markiert die Kontaminationen farblich auf dem Monitorbild und parallel dazu per Projektor auf dem Probenträger. Eine klare Zuordnung der Kontaminationen und eine Nachkontrolle sind somit jederzeit möglich.

Qualitätskontrolle bei der Rohrextrusion

Für eine 100 % Qualitätskontrolle während der Rohrextrusion stellt Sikora das Centerwave 6000 vor, das auf Millimeterwellen-Technologie basiert. Das Gerät misst präzise den Durchmesser, die Ovalität, die Wanddicke, das Innenprofil sowie Sagging des Rohres. Das Messverfahren bedarf keiner Koppelmedien oder Kalibrierung und ist frei von Einflüssen wie der Temperatur oder dem Kunststoffmaterial.

Ein weiteres Highlight auf dem Sikora-Messestand ist das X-RAY 6000 Pro. Das röntgenbasierte System misst die Wanddicke, Exzentrizität, den Innen- und Außendurchmesser und die Ovalität von Rohren und Schläuchen ab 0,65 mm Durchmesser. Gemessen wird die Dicke von bis zu drei unterschiedlichen Materialschichten. Die automatische Regelung der Liniengeschwindigkeit oder Extruderdrehzahl sichert ein Maximum an Produktivität.

Abgerundet wird der Messe-Auftritt durch zuverlässige Durchmessermesssysteme der LASER Series 2000 und 6000. Die 2– oder 3-Achs-Messköpfe sind prädestiniert für eine Durchmessermessung von transparenten als auch intransparenten Rohren und Schläuchen.

Messestand Fakuma: Halle A6, Stand 6110

SIKORA AG  

https://www.sikora.net

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

Mit dem Purity Concept V können Kunden am Sikora-Messestand kostenlose Granulattests durchführen lassen

Der Purity Scanner Advanced zur Online-Inspektion und Sortierung von Kunststoffgranulat

2021-10-04 Sikora Fakuma

ausgabe 10/2021

ausgabe 09/2021

ausgabe 08/2021

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