Kunststoff-Druckmesssystem

Vorteile der Implementierung

• 1. Fehlererkennung von Formteilen

  

  Indem ein Überwachungsrahmen auf die Messkurve eines fehlerfrei hergestellten Produkts (Referenzkurve) gesetzt wird, können Abweichungen wie Short Shot oder andere Formfehler erkannt werden. Sobald die aktuelle Messkurve den Überwachungsrahmen verlässt, wird eine Störung erkannt und ein Alarmsignal ausgegeben.

  Beispiele für Maßnahmen nach der Erkennung von Ausschussteilen

  • ・Die kontinuierliche Produktion von Fehlteilen wird verhindert, indem die Spritzgießmaschine gestoppt wird.
  • ・ Die Ausschussteile werden in Zusammenarbeit mit dem Entnahmeroboter automatisch aussortiert und in den Ausschussbehälter abgelegt.

• 2. Die Einstellung der Spritzgussparameter unter unterschiedlichen Umgebungsbedingungen wird effizienter gestaltet.

  

  Indem das Messsignal eines Gutteils (Referenzsignal) gespeichert wird, kann beim Produktionsstart unter unterschiedlichen Umgebungsbedingungen dieses Referenzsignal als Grundlage herangezogen werden. Dadurch lässt sich effizient eine gleichbleibende Produktqualität gewährleisten und die Herstellung von Formteilen in vergleichbarer Qualität optimieren.

  Beispiele für Umweltveränderungen

  • - Bei der Verlagerung der Serienproduktion ins Ausland
  • - Beim Wechsel von Spritzgießmaschinen oder Peripheriegeräten (z. B. Hersteller oder Leistungsfähigkeit)
  • - Bei Änderungen der Umgebungstemperatur

• 3. Bewertung der Werkzeugqualität

  

  Durch die Analyse der Zeitspanne und der Druckwerte, die benötigt werden, bis das Kunststoffmaterial den Drucksensor erreicht, kann die Qualität des Werkzeugs bewertet werden.

  Bewertungsbeispiele

  • - Bewertung der Runner-Balance und Gate-Balance
  • - Bewertung nach der Anpassung von Runner und Gate
  • - Bewertung des Entformwiderstands (Bewertung des Ausformwinkels)

• 4. Überprüfung der Korrelation zwischen Druckverlauf und Formfehlern

  

  Durch die Analyse und den Vergleich des Druckverlaufs eines Gutteils (Referenzkurve) mit den Druckverläufen der jeweiligen Fehlerteile lassen sich die jeweiligen Zusammenhänge und Korrelationen zwischen dem Druckverlauf und den aufgetretenen Formfehlern erkennen.

  Fehlerbeispiele, die anhand der Druckkurve identifiziert werden können

  • - Druckverlauf während der Füllphase:
    Ein Anstieg der Druckkurve kann auf Gratbildung (Burr) oder Überfüllung (Overpacking) hinweisen.
    Ein Abfall der Druckkurve kann hingegen auf Short Shot oder Einfallstellen hindeuten.
    
    
  • - Druckverlauf während des Ausstoßens:
    Ein hoher Druckwert deutet auf einen großen Entformwiderstand hin,
    während ein niedriger Druckwert auf einen geringen Entformwiderstand hinweist.

Merkmale

Der im Werkzeug gemessene Kunststoffdruck kann mithilfe eines speziellen Messprogramms in Echtzeit als Kurve angezeigt werden. Wenn der Druckverlauf eines Gutteils als „Referenzkurve“ gespeichert wird, kann diese für die Einstellung von Prozessparametern bei Produktionsstarts unter unterschiedlichen Umgebungsbedingungen genutzt werden. Durch das Festlegen eines Überwachungsrahmens auf die Referenzkurve werden Abweichungen wie Short Shots oder Gratbildung automatisch erkannt, sobald die gemessene Kurve aus dem Überwachungsbereich läuft, und ein Alarmsignal wird ausgegeben.

Dadurch kann die fortlaufende Herstellung von Ausschussteilen verhindert oder eine automatische Aussortierung der fehlerhaften Teile in einen Ausschussbehälter durch Zusammenarbeit mit einem Entnahmeroboter realisiert werden. Somit wird eine effektive Qualitätsüberwachung während der Serienproduktion gewährleistet.

Außerdem ist es möglich, den Drucksensor mit dem Spritzguss-Überwachungssystem „MVS08“ zu verbinden. Dadurch können nicht nur der Kunststoffdruck, sondern auch die Kunststofftemperatur, die Werkzeugtemperatur und die Werkzeugöffnung gleichzeitig gemessen werden.

• Unterschiede der Messkurven je nach Einbauposition des Sensors

  

• Festlegen eines Überwachungsrahmens für die Messkurve

  

Messprinzip

Der im Werkzeug integrierte Drucksensor nimmt den Druck des im Kavitätsinneren fließenden Kunststoffs über den Auswerferstift auf. Dieser Druck wird mittels eines integrierten Dehnungsmessstreifens (DMS) erfasst und als elektrisches Signal ausgegeben. Das ausgegebene elektrische Signal wird im Messverstärker verarbeitet. Das verarbeitete Ergebnis wird anschließend von einer speziellen Messsoftware als Druckkurve angezeigt.

• Sensorzustand im unbelasteten und im belasteten Zustand

  

• Kraft des Kunststoffs auf den Sensor

  

Typen von Messverstärkern und Sensoren

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  Druckmessverstärker
  MPS08B

  • Eine autonome Überwachung, die Ausgabe von Alarmsignalen sowie die Aufzeichnung von Messdaten sind möglich.
  • Messdaten können auf einem USB-Stick gespeichert werden.
  • Bis zu vier Verstärker können miteinander verbunden werden, wodurch eine gleichzeitige Messung von bis zu 32 Kanälen möglich ist (ein Verstärker unterstützt jeweils 8 Kanäle).
  • In der Messsoftware kann zwischen den folgenden Sprachen gewechselt werden: Japanisch, Englisch, Koreanisch, vereinfachtes Chinesisch und traditionelles Chinesisch.
  • Ausgestattet mit einer RS485-Schnittstelle, unterstützt das System das MODBUS-Kommunikationsprotokoll.
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  Inline-Druckmessungseinheit
  MPS01A

  • Kostengünstige Ausführung für Inline-Anwendungen (Serienproduktion)
  • Gut ablesbare digitale Anzeige, auch in stark frequentierten Produktionsumgebungen
  • Unterstützung des RS485-Kommunikationsstandards ermöglicht eine Fernüberwachung.
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  Drucksensor in Auswerferstift-Bauform
  Serie SSE

  • Da der Sensor die Form eines Auswerferstiftes besitzt, kann er problemlos gegen einen bestehenden Auswerferstift ausgetauscht werden (*2).
  • Das Stiftende kann entsprechend dem Werkzeug angepasst und abgeschnitten werden.
  • Die Gesamtlänge des Pins kann individuell festgelegt werden.

  *1 Die Kombination mit dem Druckmessverstärker MPS08B ist erforderlich.
  *2 Am Flansch kann keine Verdrehsicherung angebracht werden.

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  Drucksensor in Knopf-Bauform
  Serie SSB

  • Da der Sensor direkt unter dem Auswerferstift positioniert und zur Messung verwendet wird, kann der vorhandene Auswerferstift weiterhin genutzt werden.
  • Auch Anwendungen mit „kleinen Pins“, „eckigen Pins“ oder „Pins mit speziellen Formen an der Spitze“, die mit einem Auswerferstift-förmigen Sensor nicht möglich wären, können mit diesem Sensor realisiert werden.
  • Das Sensorsortiment bietet eine breite Auswahl an Nennkapazitäten von 50 N bis 16 kN.
  • Eine Auswahl an hitzebeständigen Ausführungen, die für Werkzeugtemperaturen bis zu 200 °C geeignet sind.

  *1 Die Kombination mit dem Druckmessverstärker MPS08B ist erforderlich.

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  Drucksensor in Knopf-Bauform mit integriertem Kabelmanagement
  Serie SCB

  • Das Kabel kann im integrierten Verteilergehäuse mit Kabelmanagement sicher verstaut werden, wodurch das Risiko von Kabelbrüchen deutlich reduziert wird.
  • Wir bieten einen Niedrigkapazitätstyp mit einer Breite von 3,5 mm und einem Pin-Durchmesser von 0,3 bis 1,0 mm an, der sich für niedrige Druckbereiche mit einem empfohlenen Messbereich von 5 bis 10 N (Nennkapazität 10 N) eignet.
  • Es sind hitzebeständige Ausführungen erhältlich, die für Werkzeugtemperaturen bis zu 200 °C geeignet sind.

  • *1 Die Kombination mit dem Druckmessverstärker MPS08B ist erforderlich.