Ultraschallmessung im Spritzgießprozess

Spritzgießen Die Insert-/Outserttechnik ist ein etabliertes Spritzgießsonderverfahren, mit dem Funktionselemente durch direktes Umspritzen oder Anspritzen mit einem Kunststoff verbunden werden können. Der Formgebungsprozess ist jedoch im Vergleich zum Standardspritzgießen deutlich komplexer, denn das Einlegeteil erfährt im Spritzgießprozess eine Vielzahl von mechanischen und thermischen Belastungen.

Eine hieraus resultierende Verformung oder Verschiebung der Einlegeteile kann die Funktion des späteren Bauteils gefährden. Ferner spielt in einigen Anwendungsgebieten wie z. B. der Elektrotechnik der mediendichte Verbund zwischen Einlegeteil und Kunststoff eine große Rolle. Hier bietet sich der Einsatz der Ultraschallmesstechnik als innovatives Messverfahren an.

IKV

Die Prozessanalyse mittels Ultraschall basiert auf der Messung von Schalllaufzeiten und der Detektion von Grenzflächenechos. Am Institut für Kunststoffverarbeitung (IKV) an der RWTH Aachen ist ein modular aufgebautes Spritzgießwerkzeug konstruiert worden, das sowohl die Analyse der Insert- als auch der Outsert-Technik ermöglicht. Durch variable Möglichkeiten zur Einspannung der Einlegeteile kann der Grad der resultierenden Einlegeteilverformung vor den eigentlichen Spritzgießuntersuchungen mitbeeinflusst werden. Die Messung der Ultraschalllaufzeit während der Versuche soll es dann ermöglichen, den Formgebungsprozess hinsichtlich der sich einstellenden Verformung qualitativ zu bewerten.

Des Weiteren soll die Ultraschallmesstechnik zur Detektion von Spalten zwischen Einlegeteil und Kunststoff eingesetzt werden. Erste Messungen zeigen, dass der Einsatz der Ultraschallmesstechnik eine Erweiterung der Methoden zur Produktionsüberwachung bietet, mit deren Hilfe der Fertigungsprozess bei der Insert-/Outsert-Technik optimiert werden kann.