SKZ: Gründung des neuen Geschäftsfelds „Messtechnik“

Innovatives Ultraschall-Prozessmesssystem für die Überwachung des Füllstoffgehalts und der Dispergiergüte in Kunststoffschmelzen.

Moderne und innovative Messmethoden nehmen eine immer wichtigere Stellung bei der Beurteilung von Kunststoffbauteilen oder als Instrument zur Prozessüberwachung ein. Das SKZ reagiert auf den steigenden Bedarf von anwendungsorientierter Mess- und Sensortechnik in der Kunststoffindustrie und gründet im Bereich Forschung und Entwicklung das neue Geschäftsfeld Messtechnik. Die Messtechnik ist ein Querschnittsthema, das die im SKZ vertretenen F&E-Bereiche Materialentwicklung, Compoundieren und Extrudieren, Spritzgießen, Fügetechnik, Bauteileigenschaften und Nachhaltigkeit ideal ergänze, kommenrtiert das SKZ den weiteren Hintergrund.

Stetig größer werdende Anforderungen an die Produktqualität sowie deren steigende Komplexität erfordern immer neue und innovative Prüfverfahren sowie die Weiterentwicklung bestehender Methoden. Hier beobachtet das SKZ kontinuierlich die aktuellen Entwicklungen und versucht diese in die Industrie als praktisch nutzbares Instrument zu transferieren. Die Forschung und Entwicklung des SKZ versteht sich hier als Bindeglied zwischen der meist universitären Grundlagenforschung und der Umsetzung für die industrielle Praxis.

Neben Prüfverfahren an Bauteilen werden in der Gruppe Messtechnik auch prozessnahe Prüfmethoden für kontinuierliche und diskontinuierliche Prozesse entwickelt und validiert. Bei den prozessnahen Messmethoden, wie inline, online und atline Verfahren, sind die Ziele effizientere Prozesse durch kürzere Anfahrzeiten und die frühzeitige Erkennung und Vermeidung von Ausschuss durch die lückenlose Überwachung. Durch die schnelle Verfügbarkeit der Messdaten kann neben der Nutzung zur Steuerung und Regelung zudem eine beschleunigte Prozess- und Materialentwicklung umgesetzt werden, welche zu wesentlich kürzeren Entwicklungszyklen führen können. Voraussetzung hierzu sei, dass ansonsten langwierig generierbare Kenngrößen wie z.B. mechanische Eigenschaften oder die Gasdurchlässigkeit schnell und zuverlässig im oder am Prozess ermittelt werden können.

Am SKZ stehen unterschiedliche Prozessmessmethoden für die Extrusion, Kunststoffaufbereitung und das Spritzgießen zur Verfügung, die fortlaufend weiterentwickelt und validiert werden. Ein Beispiel ist hier die Inline-Thermografie beim Spritzgießen, die am SKZ in diesem Geschäftsfeld bereits zu einer hohen Praxisreife entwickelt werden konnte und auf reges Interesse der Industrie führe. Die Farbe sei ebenfalls ein zugleich wichtiger als auch im Details nicht allzu trivial erfassbarer Qualitätskennwert. Das SKZ widmet sich diesem Thema in einer Vielzahl an Entwicklungsaktivitäten in unterschiedlichen Geschäftsfeldern, sei es im Spritzgieß- oder Compoundierprozess, am finalen Bauteil, in der Schmelze oder im erstarrten Zustand.

Jedoch werden auch die jüngeren Entwicklungen bei noch eher grundlagenorientierten Entwicklungen beobachtet. Beispielsweise werden die Möglichkeiten und Grenzen der Terahertz-Technologie zur Prüfung von Kunststoffen in vielfältigen Teilbereichen untersucht und in mehreren Projekten die Systementwicklung weiter voran getrieben.

Die zukünftigen Aktivitäten reagieren zudem auf die steigenden Anforderungen in den Bereichen Fertigungsmanagement und Prozessdatenerfassung. Manufacturing Execution Systems (MES) und Energiemanagementsysteme bieten hier erhebliche Potenziale zur Ressourceneinsparung. Softsensorik und virtuelle Sensoren sind z.B. in der Lage, Qualitäts- oder Prozesskennwerte zu „messen“, die mit konventioneller Messtechnik nur schwer oder nicht zugänglich sind.

Der Leiter der Gruppe Messtechnik, Thomas Hochrein, ist bereits viele Jahre in den Themenfeldern Kunststoff sowie Mess- und Sensortechnik zu Hause. Als Herausgeber eines Buchs über Prozessmesstechnik in der Kunststoffaufbereitung und Träger des Otto von Guericke-Preises sowie seine Industrie-Erfahrung soll er das Geschäftsfeld Messtechnik in der F&E des SKZ weiter voran treiben.

Neben den Entwicklungsaktivitäten bietet das SKZ auch vielfältige Dienstleistungen für Unternehmen in der Messtechnik an. Die Beratung bei kundenspezifischen Aufgabenstellungen zur Ermittlung von Prozess- oder Qualitätskennwerten gehören zum Standardrepertoire. Machbarkeitsstudien, Kalibrierungen sowie der Testbetrieb abseits der Produktionslinie im Technikum des SKZ ermöglichen die schnelle und gezielte Integration neuer Messtechnik beim Kunden ohne Produktionsausfall. Marktanalysen und die Erprobung von Sensoren unter realitätsnahen Bedingungen können für Messtechnikanbieter neue Marktzugänge erschließen und erste Referenzen schaffen.

Die Messsystementwicklung für spezifische Aufgabenstellungen umfasst sowohl die Soft- als auch Hardwareentwicklung. Die Prozessanalyse und Aufbereitung von vorhandenen Prozesskenndaten als Service gewährt einen tieferen Einblick in die eigenen Prozesse. Durch die hohe Innovationskraft des SKZ würden zudem im Bereich Messtechnik fortlaufend Patente entstehen, die in interessierte Unternehmen transferiert werden können, heißt es abschließend.

Weitere Informationen: www.skz.de

SKZ - Das Kunststoff-Zentrum, Würzburg

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