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15.10.2014, 15:46 Uhr | Lesedauer: ca. 3 Minuten    

KraussMaffei: Neue Adaptive Prozessführung APC forciert Null-Fehler-Produktion beim Spritzgießen

Nach einem Materialwechsel können bei Spritzgießmaschinen ohne APC deutliche Schwankungen in der Bauteilqualität auftreten (oben). Mit APC hingegen soll sich eine konstant gute Bauteilqualität erzielen lassen (unten).
Nach einem Materialwechsel können bei Spritzgießmaschinen ohne APC deutliche Schwankungen in der Bauteilqualität auftreten (oben). Mit APC hingegen soll sich eine konstant gute Bauteilqualität erzielen lassen (unten).
Mit der von KraussMaffei neu entwickelten Maschinenfunktion APC (Adaptive Prozessführung) sollen Schwankungen im Fertigungsprozess beim Spritzgießen sofort kompensiert werden können. Verarbeiter sollen so zukünftig von einer konstant hohen Bauteilqualität profitieren. Angeboten wird APC für alle elektrischen und hydraulischen Baureihen von KraussMaffei.

Konstant wie ein Tempomat
"Revolutionär ist, dass bei APC die Bauteilqualität als ausschlaggebende Regelgröße dient. Da die APC-Funktion in jedem Zyklus korrigierend eingreift, eröffnen sich bisher ungeahnte Möglichkeiten für ein robustes und effizienteres Spritzgießen", so Dr. Reinhard Schiffers, Leiter Maschinentechnolgie bei KraussMaffei. Die von KraussMaffei entwickelte und patentierte APC-Funktion passt den Umschaltpunkt und das Nachdruckprofil in jedem Zyklus an die aktuelle Schmelzeviskosität und den aktuellen Fließwiderstand im Werkzeug an. Abweichungen sollen auf diese Weise noch im selben Schuss ausgeglichen werden können. Dies führe dazu, dass deutlich geringere Schwankungen des Formteilgewichts auftreten. Schwankungen im Fertigungsprozess die durch äußere Einflüsse wie wechselnde Temperaturen, Klimabedingungen oder Chargen ausgelöst werden, sollen so sicher ausgeglichen werden können.

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Die Grafik verdeutlicht die Schwankungen des Bauteilgewichts, die bei APC wesentlich geringer ausfallen. Dadurch verbessert sich der Cpk Wert (Prozessfähigkeitsindex) und die zu erwartende Ausschussrate wird gesenkt.
Die Grafik verdeutlicht die Schwankungen des Bauteilgewichts, die bei APC wesentlich geringer ausfallen. Dadurch verbessert sich der Cpk Wert (Prozessfähigkeitsindex) und die zu erwartende Ausschussrate wird gesenkt.
Die Funktionsweise von APC ist laut KraussMaffei im übertragenen Sinn mit einer Geschwindigkeitsregelanlage für Kraftfahrzeuge (Tempomat) vergleichbar. Diese Systeme regeln die Kraftstoffzufuhr an den Motor bekanntlich automatisch so, dass das Fahrzeug eine vom Fahrer vorgegebene Geschwindigkeit auch bei wechselnden Fahrbahn- oder Windverhältnissen weder unter- noch überschreitet. Analog dazu sei APC in der Lage, das vom Einrichter vorgegebene Schussgewicht in der laufenden Produktion auch dann konstant zu halten, wenn sich beispielsweise die Materialviskosität durch äußere Einflüsse verändert. Der Tempomat ersetzt allerdings nicht den Fahrer - genauso wenig könne APC den Maschineneinrichter ersetzen. Erst wenn der Einrichter die Parameter für ein qualitativ hochwertiges Formteil eingestellt habe, werde durch Aktivieren von APC der Prozess stabilisert und der Bediener im Folgenden entlastet.

Schnelleres Wiederanfahren
Neben der Verbesserung der allgemeinen Prozessstabilität in der laufenden Produktion soll APC auch Vorteile beim Wiederanfahren der Produktion nach einem Maschinenstillstand bietetn. "Die Adaptive Prozessführung erfasst präzise, in welchem Maße sich die Materialviskosität während des Maschinenstillstands verändert hat. Durch die gezielte Anpassung des Umschaltpunkts und des Nachdruckprofils wird die Produktion von Ausschussteilen vermieden", so Dr. Schiffers. Auch Veränderungen in der Maschine, wie Verschleißerscheinungen an Schnecke und Zylinder oder das Schließverhalten der Rückströmsperre, die zu Unregelmäßigkeiten im Plastifizier- und Einspritzprozess führen können, sollen sich durch APC kompensieren lassen.

Darüber hinaus könne der Einsatz von APC die Energieeffizienz in der Spritzgießfertigung steigern. In der Praxis würden die Zylindertemperaturen und der Staudruck meistens eher zu hoch eingestellt, um eine stabile Schmelzequalität zu gewährleisten. Dies erhöhe jedoch den Energiebedarf und verlängere die Kühl- und Zykluszeiten. Da Spritzgießmaschinen mit APC-Funktion Viskositätsschwankungen kompensieren können, sei diese Vorgehensweise nicht mehr erforderlich. Dadurch werde einerseits weniger Energie verbraucht, andererseits verkürze sich die Zykluszeit.

Erhöhung des Rezyklatanteils
Spritzgießmaschinen mit APC-Funktion sollen zudem eine sichere Verarbeitung auch höherer Rezyklatanteile erlauben, die oftmals Viskositätsschwankungen mit sich bringen. "Mit der APC-Funktion können wir hier innerhalb einstellbarer Grenzen verhindern, dass die Veränderung der Materialviskosität zu Schwankungen im Bauteilgewicht führt. Auch wenn der Rezyklatanteil erhöht wird, die Bauteilqualität bleibt konstant. Damit unterstützt APC nicht nur die Nullfehlerproduktion, sondern auch den Einsatz umweltfreundlicher und zugleich kostengünstiger Rezyklate", so Dr. Schiffers.

Weitere Informationen: www.kraussmaffei.com

Fakuma 2014, Friedrichshafen, 14.-18.10.2014, Halle A7, Stand 7303

KraussMaffei Technologies GmbH, München

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