IKV: Neue, vollvernetzte Spritzmaschine mit automatisierter Qualitätssicherung im Spritzgießtechnikum in Betrieb genommen

v.l.: Prof. Christian Hopmann, Dr. Thorsten Thümen und Dr. Malte Röbig bei der Übergabe der neuen Anlagentechnik im Spritzgieß-Technikum des IKV - (Bild: IKV).

Das Institut für Kunststoffverarbeitung (IKV) nimmt im Spritzgießtechnikum eine neue Spritzgießmaschine des Typs IntElect2 100/470-250 mit 5-Achs-Handling der Sumitomo (SHI) Demag Plastics Machinery GmbH, Schwaig, in Betrieb.

Mit der Spritzgießmaschine wird das Demonstratorprojekt der K 2019 zur vollautomatisierten Prozesseinrichtung weiterentwickelt. Erweitert wird der Prozess um eine vollautomatisierte Qualitätssicherung zur Erfassung verschiedener optischer und gravimetrischer Qualitätskriterien, sowie um die zentrale Ablage von Maschinen- und Peripheriedaten. Mit der Spritzgießmaschine wird das Demonstratorprojekt der K 2019 zur vollautomatisierten Prozesseinrichtung mittels einer vollautomatisierten Qualitätssicherung zur Erfassung verschiedener optischer und gravimetrischer Qualitätskriterien und der zentralen Ablage von Maschinen- und Peripheriedaten weiterentwickelt. Insbesondere im Bereich der Digitalisierung des Spritzgießprozesses und der Nutzung von Maschinen- und Bauteildaten zur Bestimmung optimierter Maschinen- und Prozessparameter mittels maschinellen Lernens bietet das vollvernetzte Fertigungszentrum vielfältige Ansätze.

Im Rahmen der K 2019 wurden auf der Anlage Prozessdaten für ein KI-Modell erzeugt, bestehend aus einem künstlichen neuronalen Netz und einem anschließenden evolutionären Algorithmus. Diese wurden per OPC-UA ausgelesen, um damit die Modellierung des Spritzgießprozesses und dessen Optimierung autonom durch das System durchzuführen. Im Folgenden sollen Möglichkeiten eines „Datenrecyclings“, auch Transferlernen genannt, untersucht werden, die die Zeit zur automatischen Prozesseinrichtung durch eine Reduktion der benötigten Prozessdaten drastisch verkürzen könnten. Hierzu sollen Prozessdaten anderer Bauteile, zunächst produziert auf derselben Spritzgießmaschine, als Substitutionsdaten verwendet werden, die somit bereits das Maschinen- und Materialverhalten implizit beinhalten. Die Forschung fokussiert die Entwicklung operativer Assistenzsysteme für Einrichter und Prozessingenieure, um objektive Optimierungsmodelle mit langjährigem Erfahrungswissen über den Spritzgießprozess effektiv kombinieren zu können.

Auf dem Forschungsprogramm des IKV steht weiterhin die Herstellung von Kunststoff-Metall-Hybridbauteilen in der In-Mould-Assembly. Hierbei werden neben neuen Anwendungen für Hybridbauteile in lichttechnischen E&E-Anwendungen mit amorpher Kunststoffkomponente auch neue Fügeansätze untersucht. Dabei steht das Hinterspritzen von lasermikrostrukturierten Metallblechen im Fokus der Untersuchungen. Die neue Maschinentechnik erlaubt durch die genaue Prozesskontrolle und die integrierte Sensorik verschiedene Einflussfaktoren in der Hybridtechnik genauer zu untersuchen.

Weitere Informationen: www.ikv-aachen.de, www.sumitomo-shi-demag.eu/de

Institut für Kunststoffverarbeitung, Aachen

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