Kunststoff-Spritzguss

1 KunststoffKunststoff--SpritzgussSpritzgu ssDer Weg zur NullDer Weg zur Null--FehlerFehler--ProduktionProduktion ReferentHans-Heinrich BehrensHerstellungsverfahren SpritzgussHerstellungsverfahren SpritzgussStatus heuteStatus heuteAllgemein werden beim Spritzguss fertigungsbegleitende QAllgemein werden beim Spritzguss fertigungsbegleitende Q--KontrollenKontrollenimmer noch mit zuviel Aufwand durchgefimmer noch mit zuviel Aufwand durchgef hrt, an grhrt, an gr eren Anlagen ofteren Anlagen oftsogar bei jedem Teil!sogar bei jedem Teil!Ursache:Alte (falsche) Prozesslehre ist immer noch Basis der Ausbildung,was nach wie vor zur Nichtbeherrschung der Prozesse f hrt, mit demErgebnis, dass fr here Fehlerbilder die heutigen :Unn tige hohe Kosten durch Aufwendiges Pr fen und Kontrollieren, Nachbearbeitung manuell oder automatisiert, Reklamationen, zuviel Ausschuss, Energie - Vergeudung, Aufwendige u a l i tQ u a l i t t p r o d u z i e r e n a n s t a t t k o n t r o l l i et p r o d u z i e r e n a n s t a t t k o n t r o l l i er e n !

2 R e n !Nur durch QualitNur durch Qualit t ist Wettbewerbssicherung heute und in Zukunft mt ist Wettbewerbssicherung heute und in Zukunft m glich!glich!Fr here u. heutige ProzesslehreSpritzgussprozess heute wird immer noch auf die Maschine reduziert, obwohlder Maschinenprozess an der Schneckenspitze Voraussetzungen sind n tigSinnvolle Technik Nur leicht verst ndliche Bedienung der Steuerungen f hrt zur optimalen Nutzung. Komplexe K hltechnik wird selten verstanden und f hrt oft zu fehlerhaftem Einsatz. Temperierger te werden mit zu kleinen Pumpenleistungen beschafft. Anguss-Handlingger te sind unn tige Energie-Schlucker. Beistellm hlen machen nur kaufm nnischen Sinn im Prozess ist Mahlgutver-arbeitung nicht sinnvoll, da es zu instabiler Materialaufbereitung und zu Staub-vergasungen im Spritzzylinder f AusbildungEs m ssen endlich Spritzgie er mit Schwerpunkt auf hohes Prozesswissenausgebildetwerden: K hltechnik und Beherrschung des Themas Thermografie.

3 Visualisierung der Prozessparameter mit Kurvengrafik. Langzeitbewertung des Prozesses mit Trendgrafik. Werkzeugtechnik incl. Spritzguss< 5% der Spritzguss-Werkzeuge sind mit Sensoren ausgestattet!Sensoren im Werkzeug bringen Licht ins Dunkel der Formteilentstehung Information zur MaschineInformation zur MaschineDer QuellflussF lldruckWerkzeugwandWerkzeugwandErstarrte RandschichtErstarrte RandschichtDruckgef lleinderplastischenSeeleDruckanstiegbeim MassedruckEntwicklung der AnspritzkonzepteVor 40 Jahren Kaltkanal: Niederfachig Kurze Kaltwege Geringere EngstellenHeute --bei Kaltkanal: Hochfachig Lange Kaltverteilerwege Starke Engstellen durchTunnelanspritzung-bei Hei - auf Kaltkanal: Hochfachig Kaltverteilerwege Starke Engstellen durchTunnelanspritzung u.

4 OffeneTorpedod senProzess- u. Energieverluste1) sehr beliebt:Der Kaltkanal: Hochfachig Lange Kaltverteilerwege Starke Engstellen durchTunnelanspritzung2) sehr verbreitet:Hei - auf Kaltkanal: Starke Engstellen durchTunnelanspritzung offene Torpedod seHohe Energie- undProzessverlusteEngstelle TunnelangussEngstelle TunnelangussEngstelle Torpedod seEngstelle Maschinend seHeisskanalKaltkanalEngstelle Maschinend seEnde Maschinen-ProzessDie heute am h ufigsten verwendeten Anspritzkonzepte vernichten Energie undProzess! Die Pr zision der Maschinen endet an der Schneckenspitze, jedochab hier beginnt f r den kunststoff oft ein endloser Leidensweg bis zur endg ltigenAusformung des Spritzgussteiles.

5 Prozessgerechte WerkzeugkonzepteWas ist n tig? Richtige Anguss- und Anspritzkonzept (sehr wichtig!!). Richtige Kavit tenauslegung (keine zu stark voneinander abweichenden Teilebei Familienwerkzeuge). Stabile Werkzeug-Elemente (ca. 50% aller Werkzg. werden zu schwach gebaut). Optimales K hlkonzept gestalten. Sensoren f r Prozessabbildung vorsehen. Standardisierte Schnittstellen Werkzeug / Maschine. Kennzeichnung aller Anschl sse werkstatttauglich u. plausibel anbringen. Verzugsfreies Entformen sicherstellen. Zug nglichkeit f r Entnahme (F hrungselemente) usw..Aber! .. das alles ist teuer !Aber! .. das alles ist teuer !.. jedoch, alle Spritzgie.

6 Jedoch, alle Spritzgie er wissen:er wissen:! Ist das Spritzguss-Werkzeug billig, wird die Produktion teuer !Beispiel schlechtes AngusskonzeptBeispiel schlechtes AngusskonzeptBeispiel schlechtes AngusskonzeptBeispiel schlechtes K hlenQ-Fehlerbilder fr her und heuteTrotz extrem verbesserter Technologien haben sich die Fehlerbilder und dieQualit tsprobleme beim Spritzguss nicht gravierend verbessert!Hauptfehler nach wie vor: Nicht voll ausgeformte Teile, Grat, Ma schwankungen, Brenner (durch Dieseleffekte), Verzug :Fehlendes tiefes Prozesswissen aller am Prozess wirkenden Mitarbeiter vonder Projektierung bis zum Endprodukt wird berwiegend immer noch nach alten Philosophien gelehrtwie z.

7 B. Umschalten auf Nachdruck bei nicht voll ausgef llter Kavit t .Elementare Basiskenntnisse zu Themen wie K hltechnik, Trocknungstechnik,Visualisieren der Formteil-Thermografie, Visualisieren des Maschinenablaufs,Arbeiten mit Werkzeugsensorik fehlen allgemein in den : Die notwendigen Technologien gibt es seit Jahrzehnten!Notwendige Ausstattung der SGMW erkstattaugliche Steuerung Steuerung plausibel und verst ndlich mit Klartext-DarstellungenAusstattung f r Werkzeug-Innendrucktechnik Hard - u. Software- M glichkeiten f r bis zu 8 Innendruck- F hlerKurvengrafik (min. 10 Bildschirmseiten frei belegbar) Abbilden des Gesamtprozesses mit Zusammenstellung von Kurvenauswahl Abbilden von Einzelprozessen wie- Massedruck- Schneckenbewegung- Werkzeuginnendr cke auf Einzelseiten- M glichkeit Werkzeugwandtemperatur darzustellen- Bewegungen der Maschine ( Werkzeug ffnen/schlie en, Auswerfer) Referenzkurven erzeugen, Darstellen und Abspeichern von allen IstkurvenTrendgrafikAbbilden der Ist-Parameterwerte zu einer Trendlinie ber einen l ngeren Zeitraumaus einem Speicher von min.

8 Zyklen, frei Kurvengrafik?Kurvengrafik wird ben tigt, um den Prozessablauf mit seinen Parametern abzubilden, Ursachen von Prozess-Schwankungen zu analysieren, zu erkennen, ob die Sollvorgaben wiederholgenau machbar sind, Optimierung sichtbar zu machen (kein blindes Arbeiten), aufzuzeigen, welche Optimierungsma nahme n tig ist, Extremwerte aufzuzeigen, unregelm ig auftretende Abweichungen abzubilden, den optimalen Prozess dauerf hig zu gestalten , alle relevanten Kurven als Referenz abzuspeichern und den Prozess reproduzierbar machen.! Weniger als 5% aller Spritzguss-Einrichter arbeiten mit Kurvengrafik !Prozessabbildung mit Kurvengrafik1 = Massedruck2 = Werkzeugwand Temperatur3 = Werkzeuginnendruck4 = Schneckenbewegung1234 EinspritzphaseNachdruckphaseProzess- Kontrolle mit TrendgrafikProzess bei Weg-, danach Innendruck- UmschaltungWeg-UmschaltungInnendruck-Ums chaltungNotwendige VorgehensweiseSchon ab der ersten Abmusterung eines Werkzeugs ist die prozess-orientierte Vorgehensweise f r denErfolg der Serienfertigungwichtig!

9 W i e ? Vor der Musterung notwendigeAusstattung der SGMsicherstellen. Schnittstellen Werkzeug/Maschineim Hinblick auf die Serienfertigungpr fen, ob alle Anschl sse richtig und plausibel gekennzeichnet sind. Prozess am Teil abbilden(!!)(W rmebild u. Innendruck) und minimiert Korrekturschleifen, weil reproduzierbar! Der Prozess mussmit Innendruckkurve und W rmebildan die Serien-Fertigung bergeben ist nur m glich, wenn alle beteiligten Mitarbeiter die daf rnotwendige Ausstattung und entsprechende Qualifizierung Weg- Innendruck-UmschaltungGewichtsstreuung bei ..SpritzgieSpritzgie er bedarfsgerecht ausbildener bedarfsgerecht ausbildenProzessbeherrschung ist nur mit dem notwendigen tiefen Prozesswissen m glich,daher ist es dringend notwendig, dass- die Ausbildung auf dem Stand der Technik stattfindet!

10 - die Prozessvisualisierung mit Kurven- u. Trendgrafik zur Ausbildung geh rt!- Prozesswissen der jeweiligen Herstellungsverfahren in den Vordergrund r ckt!- Jedes Kunststoffverarbeitungsverfahren muss Fachberuf werden!Ein Facharbeiter an der Spritzgussmaschine muss folgendes beherrschen:- Den gesamten Prozess mit Kurvengrafik abbilden und auch Mit Werkzeugsensorik den Maschinenprozess regeln und Mit Hilfe von W rmebildern thermisch den Prozess optimieren u. Trocknertechnologie K hltechnologie beherrschen (z. B. Wichtigkeit der turbulenten Str mung).S p r i t z g i e e r muss zum Ausbildungsberuf werden!Nur wenn sich die Ausbildung dahingehend ver ndert, kannder Spritzguss wettbewerbsf hig seine Zukunft gestalten!