Energieeffiziente Produktion, weniger Ausschuss und eine höhere Verwendung von Rezyklaten im Herstellungsprozess: dies sind die Stellschrauben, mit der sich Nachhaltigkeit in der Kunststoffindustrie steigern lässt. Mit Lösungen von Kistler, Winterthur, Schweiz, zur Werkzeuginnendruck- und Temperaturmessung im Spritzgießwerkzeug lässt sich der Spritzgießprozess in seiner Gesamtheit im Auge behalten und der Herstellungsprozess hin zur intelligenten Fabrik optimieren.

Da er besonders klein und hochempfindlich ist, eignet sich der Werkzeuginnendrucksensor 9239B speziell für Anwendungen bei der Fertigung von optischen Komponenten oder im dekorativen Bereich. (Bild: Kistler)

Die Temperatur im Werkzeug ist neben dem Druck der wichtigste Prozessparameter. Anomalien bei der Werkzeugtemperierung, Durchflussschwankungen oder blockierte Kühlkanäle lassen sich durch Sensorik im Werkzeug noch verlässlicher erfassen. Auf der K 2022 wird der neue Temperaturverstärker Typ 2205B zu sehen sein. Mit seiner Hilfe lassen sich die Signale verschiedener Thermoelemente flexibel verstärken und an das Prozessüberwachungssystem Como Neo weiterleiten. Der Temperaturverstärker eignet sich zur Anwendung in Verbindung mit den Thermoelementen der Typen J, K und N des Unternehmens und verfügt im Vergleich zum Vorgängermodell über verschiedenste erweiterte. Zusätzlich ist eine Version mit acht individuell nutzbaren Eingangskanälen verfügbar. Aufgrund gleicher Maße kann der Temperaturverstärker überall dort eingebaut werden, wo bereits das Vorgängermodell zum Einsatz kam.

Neben konventionellen Werkzeugtemperatursensoren verfügen die Thermoelemente 6196A, 6197A und 6198A über einen besonders großen Messbereich von 0 bis 400 °C und erfassen aufgrund kurzer Ansprechzeit Abweichungen in der Prozessführung wie Durchflussschwankungen oder blockierte Kühlkanäle mit hoher Zuverlässigkeit.

Eine weitere Neuheit wird mit dem neuen Drucksensor 4004A für Heißkanalanwendungen und additive Fertigung vorgestellt. Mit einem Betriebs- und Messbereich bis +350 °C kann der piezoresistive Sensor künftig direkt im Heißkanal an den Einspritzdüsen zum Einsatz kommen und ermöglicht damit eine genaue Charakterisierung solcher Spritzgießprozesse. Der ultrakompakte Sensor mit einem Frontdurchmesser von lediglich 3 mm ist in den drei Messbereichen 500, 1.000, 2.500 bar erhältlich, verfügt über Teds und kann per Adapter mit bis zu drei weiteren Sensoren zu einer Messeinheit verbunden werden.

Neuerungen gibt es auch beim Werkzeuginnendrucksensor 9239B: Als besonders kleiner und hochempfindlicher Sensor eignet er sich speziell für Anwendungen bei der Fertigung von optischen Komponenten oder im dekorativen Bereich, wo keinerlei Markierungen auf der Bauteiloberfläche zulässig sind. Aufgrund seiner hohen Empfindlichkeit kann der Sensor selbst den kleinsten Druck durch die geschlossene Werkzeugwand detektieren.

Bei zunehmender Verwendung von Rezyklaten im Herstellungsprozess werden Prozessregelsysteme immer wichtiger. Denn: Die Bandbreite rheologischer Eigenschaften ist bei Rezyklaten größer als bei Neuware – daher müssen Verarbeiter flexibler auf kleinste Materialänderungen reagieren können. Das Prozessüberwachungssystem Como Neo wertet die mittels Werkzeuginnendruck und Temperatursensoren gesammelten Prozessdaten aus und ermöglicht so eine genaue Überwachung der Prozessführung beim Spritzgießen.

Die neueste Version 4.1 beinhaltet zusätzliche Funktionen: Der Druckverlauf in sämtlichen Kavitäten lässt sich mit einer prozessangepassten Hüllkurve noch genauer überwachen. Außerdem ist die neue Version erstmals WLAN-fähig und verfügt über zusätzliche Schnittstellen. Pünktlich zur diesjährigen K erhält das System ein weiteres Update: Neben erweiterten Export- und Kommunikationsschnittstellen hat die Version 5 jetzt aufgrund von Como Neo Multiflow eine überarbeitete Heißkanalbalancierung und den neuesten Kommunikationsstandard EM 82.2.

Das Online-Qualitätsprognosesystem Como Neo Predict ermöglicht es Herstellern zudem, den Spritzgießprozess mittels künstlicher Intelligenz weiter zu optimieren. Auf Basis des aktuellen Werkzeuginnendruckverlaufs kann das System zuverlässige Aussagen über jedes gefertigte Bauteil liefern und ermöglicht dadurch die Optimierung der Maschineneinstellungen.

Auf der Kunststoffmesse präsentiert das Unternehmen zudem den neuen Como Scout: Das System misst nicht den Werkzeuginnendruck, sondern überwacht Spannungssignale aus der Spritzgießmaschine und aus Sensoren mit Spannungssignalen bis zu 10V.

Neben der Prozessüberwachung ist die Qualitätsprüfung am Ende des Spritzgießprozesses ein wesentlicher Prozessschritt zur Sicherstellung von 100 % Qualität. Mit anwenderspezifischen optischen Komplettsystemen inklusive Serialisierung, Sortierung und Chargierung werden Lösungen angeboten, um Spritzgussteile lückenlos und umfassend maßlich und attributiv zu prüfen.

Durch das Zusammenspiel aus Werkzeuginnendrucküberwachung und optischen Prüflösungen entsteht ein komplettes Prozess- und Qualitätssicherungsportfolio für die Fertigung von anspruchsvollen Spritzgussteilen.

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