Mit Voraussicht – Automatische Online-Prognose der Qualität von Spritzgussteilen

Auf Basis eines Prozessmodells und der gemessenen Prozessparameter prognostiziert das Modul im Spritzgießprozess online zum Beispiel die späteren Abmessungen eines Bauteils und trifft bereits unmittelbar nach Abschluss der Ausformung Aussagen über die Einhaltung von Dimensionstoleranzen im Gebrauchszustand.

Damit ist erstmals eine direkte Überwachung von Qualitätsmerkmalen möglich, ohne dass der Spritzgießer Toleranzbereiche für Prozessgrößen festlegen muss. Hersteller von Spritzgussteilen können Toleranzgrenzen jetzt direkt aus der Spezifikation der Teile entnehmen und dem Prozessüberwachungssystem CoMo Injection als Überwachungskriterium vorgeben. Davon profitieren vor allem Hersteller hochwertiger, montagekritischer oder sensibler medizinisch-technischer und anderer Präzisionsteile.

Wesentliche Bestandteile der Online-Qualitätsberechnung sind Modelle, die eine Berechnung der Formteileigenschaften mit ausreichender Genauigkeit ermöglichen. Diese Modelle werden im Vorfeld der Produktion, zum Beispiel in der Abmusterungsphase, ermittelt. Ausgehend vom Prozesswissen, das sich aus bekanntem Wissen über die Beeinflussung von Qualitätsmerkmalen durch Maschineneinstellparameter und aus dem Wissen der Maschinenbediener über den aktuellen Produktionsprozess zusammensetzt, werden Experimente mithilfe der statistischen Versuchsplanung (DOE) entworfen. Im anschließenden Versuch werden Werkzeuginnendruck und Kontakttemperatur gemessenen. Parallel dazu wird die Qualität der produzierten Teile unter Beachtung der entsprechenden Randbedingungen, etwa Nachschwindung und Nachkristallisation, beurteilt.

Eine automatische Analyse bildet die Prozessmodelle durch Berechnung der Zusammenhänge zwischen Messgrößen und Formteileigenschaften aus. Die Modelle dieser Analyse dienen zur Online-Qualitätsprognose: Sie ermöglichen die Berechnung der relevanten Qualitätsmerkmale im Produktionsprozess, eine hundertprozentige Dokumentation der gefertigten Qualität, eine Separierung von Ausschuss sowie eine zeitnahe Qualitätslenkung. Die Online-Qualitätsprognose ist als Option voll integriert in das Prozessüberwachungssystem CoMo Injection Typ 2869B und die Datenbank CoMo DataCenter Typ 2829B. Damit ist sie einfach und schnell zu bedienen.

Der Werkzeuginnendruckverlauf beim Spritzgiessen gilt als Fingerabdruck der Formteilbildung. Er ist die aussagekräftigste Größe zur Beurteilung der Formteilqualität. Abweichungen vom optimalen Verlauf sind klare Zeichen für Prozessschwankungen, die zu Formteilfehlern führen – seien es unvollständige Formfüllung, Überspritzen oder maßliche Abweichungen. pb