Sensorik für Spritzgießwerkzeuge

QUALITÄTSKONTROLLE Die Integration von Sensorik in Spritzgießwerkzeuge schafft die Voraussetzungen für den „Blick in die Kavität“ und somit die exakte Qualitätskontrolle.

Diesen Schritt hat Weiss Kunststoffverarbeitung vollzogen. Sehr komplexe Konturen und große Unterschiede in den Wandstärken sind aktuelle Trends bei Spritzgusskomponenten, die wiederum von allgemeinen Trends wie Leichtbauweise und Funktionsintegration getrieben werden. Unter solchen Bedingungen wird es immer wichtiger, die Vorgänge im Werkzeug zu erfassen. Gerade an den kritischen Stellen muss die Form mit Schmelze befüllt sein und die Werkzeugkühlung muss ausgewogene Temperaturverhältnisse an dick- und dünnwandigen Stellen gewährleisten. In einem vor zwei Jahren gestarteten Projekt hat sich der Hersteller hochwertiger Funktionsbauteile aus Polyamiden zum Ziel gesetzt, die zentralen Parameter Druck und Temperatur möglichst nah am Prozess zu erfassen. Die besondere Herausforderung bestand in der Auswahl der geeigneten Sensorik und ihrer Integration in das Werkzeug. Nach umfassenden Versuchen mit verschiedenen Sensormodellen entschied man sich für die Zusammenarbeit mit einem Sensorhersteller und integrierte Druck- und Temperatursensoren in einem ersten Werkzeug. Die Sensoren wurden so in die Werkzeugwand integriert, dass sie nahezu unmittelbar in der Kavität messen. Sie wurden an den jeweils kritischen Stellen platziert und erfassen, ob die Schmelze auch in dünnwandigen Bereichen die Form vollständig ausfüllt. Solche qualitätsrelevanten Merkmale lassen sich durch indirekte Messung etwa des Hydraulikdrucks nicht mit ausreichender Genauigkeit erfassen. Für die Verbindung des Werkzeugs mit der Maschine wurde ein spezielles Steckersystem verwendet, das in der Formplatte angebracht ist. Erst durch die Integration der Sensorik in die Steuerungstechnik der Maschine lassen sich jedoch die Vorteile der Inline-Messwerterfassung voll ausschöpfen. Die Auswertung übernimmt dann ein Zusatzgerät.