Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Entwicklung eines Regelungskonzeptes zur Steigerung der Produktqualität und Pro-duktivität beim Spritzgießen von Duroplasten

Duroplaste rücken aufgrund ihrer sehr guten Eigenschaften, wie guter Temperaturbeständigkeit, guter elektrischer Isolierung, hoher mechanischer Eigenschaften über einen großen Temperaturbereich und geringen Fertigungstoleranzen verstärkt in den Fokus technischer Serienanwendungen. Das Spritzgießverfahren ist ein bedeutendes Herstellungsverfahren komplexer Duroplast-Formteile. Eine hohe Prozessstabilität ist für die Wettbewerbsfähigkeit der oft kleinen und mittelständischen Verarbeiter essenziell. Jedoch hängt dies bei der heute üblichen Prozessführung über Maschinengrößen maßgeblich von den Erfahrungen des Maschinenbedieners ab.

Das Materialverhalten, welches für Duroplaste stark chargenabhängig ist, wirkt sich auf die Prozessgrößen aus, sodass bei einer Regelung von Maschinengrößen kein reproduzierbarer Prozesspunkt eingestellt werden kann. Zusätzlich beeinflussen Störeinflüsse, wie veränderte Umgebungs- und Lagerungsbedingungen die Prozessstabilität und Formteilqualität. Eine Regelung von Prozessgrößen bei der Duroplast-Verarbeitung existiert bisher nicht. Als mögliche Maßnahme zur Erhöhung der Produktivität und Formteilqualität ist eine Prozessführung auf Basis der Regelung von Prozessgrößen sinnvoll.

Ziel des vorgeschlagenen Projektes ist daher, die Reproduzierbarkeit durch eine solche Prozessführungsstrategie zu optimieren und die Auswirkungen von Materialschwankungen auf die Formteilqualität zu reduzieren.

Dazu wird mithilfe von Spritzgießversuchen die optimale Prozessgröße zur Regelung identifiziert. Das spezifische Materialverhalten von Duroplasten wird modelliert und explizit zur Regelung genutzt. Als zentrales Forschungsergebnis wird der erwartete Produktivitäts- und Qualitätsgewinn der neuartigen Prozessführung untersucht und quantifiziert. Durch den Einsatz standardisierter Sensorik soll die schnelle und kostengünstige industrielle Umsetzung gewährleistet werden, sodass die Wettbewerbsfähigkeit der verarbeitenden KMUs erhöht wird.