Der Wunsch nach mehr Nachhaltigkeit stellt noch höhere Ansprüche an die Prozesssicherheit im Kunststoffspritzguss, etwa beim Verarbeiten von Rezyklat: Parameter wie Temperatur- und Druckverläufe müssen genau erfasst werden. Das Fraunhofer IST präsentiert in Hannover im laufenden Prozess, wie dies mit integrierten Dünnschichtsensoren möglich wird – also mit Werkzeugbeschichtungen (Halle 2, Stand B24).
Das Besondere dieser Technologie ist, dass tribologisch beständige, multifunktionale Sensorsysteme direkt auf der Werkzeugoberfläche abgeschieden werden – das Foto illustriert dies am Beispiel eines Werkzeugeinlegers. Das Messen wird damit direkt in den Hauptbelastungszonen möglich.
Im gezeigten Beispiel geht es um die Entwicklung eines multifunktionalen Dünnschichtsensorsystems, das auf einem austauschbaren Werkzeugeinsatz appliziert ist. Das angepasste Sensordesign mit 13 Messstellen kann die komplette Fließfront ortsaufgelöst erfassen – in Echtzeit. Die thermoresistiven Sensoren sind dabei so verteilt, dass sie die Bauteilgeometrie abbilden. Die Messdaten werden direkt verarbeitet. Dadurch lassen sich Störungen und potenzielle Schwachstellen sofort erkennen und durch Korrekturen und Anpassungen gegensteuern.
Maschinelle Lernalgorithmen, die auf einem Edge-Gerät implementiert wurden, ermöglichen darüber hinaus eine Bestimmung der Bauteilqualität. Das Ergebnisse der Datenanalyse wird als Farbsignal an der Anlage ausgegeben, noch bevor sich das Werkzeug nach dem Spritzvorgang wieder geöffnet hat.
Auf der Messe wird mit einem Demonstrator der Einspritzvorgang simuliert und so der Spritzgießprozess nachgebildet.
