Industrie aktuell

Temperaturmesstechnik mit Wärmebild- und Infrarottechnik

optris10417SPS IPC Drives Halle 4A, Stand 126

Anwenderbericht

Nicht beherrschte und instabile Prozesse sind die am häufigsten anzutreffenden Kostenfresser in der Spritzgießverarbeitung. 60 bis 70 % aller formteilbezogenen Fehler haben ihre Ursache in der Temperierung der Spritzgießwerkzeuge. Mit den Wärmebildkameras von Optris und dem Online-Qualitätsüberwachungssystem „IR-Thermo Control“ von Willi Steinko und Plexpert lassen sich thermische Fehler bei der Spritzgießverarbeitung inline bei ihrer Entstehung detektieren.


In Kombination mit der Software „PI Connect“ erfolgt die Übertragung der Daten zu IR-Thermo Control. Auf dieser Basis kommen Einrichter, Verfahrenstechniker und Qualitätsverantwortliche schnell, sicher und zielführend zu qualitativ guten Bauteilen bei möglichst kurzen Zykluszeiten. Die erreichten Zeit- und Energieeinsparungen führen zu einer Senkung der Stückkosten bei der Produktion der Formteile.

Häufigste thermische Probleme und deren Ursachen

Erscheinungsbild Thermische Problemzuordnung Häufigste Ursache
Dimensionsprobleme, mangelnde mechanische Eigenschaften Zu hohe Temperaturabweichungen an der Werkzeugwandung Asymetrisches Temperierkanallayout, unzureichende Wärmeabfuhr, Überbrücken von Temperierkanälen
Formteilverzug Zu hohe Temperaturabweichungen an der Werkzeugwandung, partiell oder über das  gesamte Formteil Asymetrisches Temperierkanallayout, unzureichende Wärmeabfuhr, Überbrücken von Temperierkanälen
Oberflächenmarkierungen durch Glanz- und Mattstellen, Gratbildung Thermische Abformungen von Einsätzen und Auswerferstiften, Domen, Retainern, Verrippungen und Durchbrüchen Mangelhafte Wärmeabfuhr, nicht ausreichende Isolierung von Heißkanalsystemen und HK-Düsen, nicht temperierte Formteilpartien
Deutlich zu lange Kühlzeiten/Zykluszeiten Mangelhaft ausgelegte Werkzeugtemperierung, hohe Druckverluste innerhalb des Temperiersystems, Hotspots auf dem Formteil Verstopfte Kühlkanäle, mangelhafter technischer Zustand der Temperier- und Kühlgeräte, aggressiver Wasserzustand, nicht oder nicht ausreichend behandeltes Wassser



optris40417Das IR-Thermo Control System liefert diese wichtigen Daten und zeigt kurzzeitig auftretende Effekte und auch Trends wie beispielsweise eine schleichende Temperaturerhöhung im Serienprozess. Die einfache Installation innerhalb von 5 Minuten an jeder beliebigen Spritzgießmaschine ermöglicht eine maximale Flexibilität und Verfügbarkeit des Systems.

Temperaturabweichung über Referenzbildmethode

Die prozessorientierte Benutzerführung erleichtert die Definition von Kontrollgrenzen und liefert Temperaturabweichungen automatisch über eine Referenzbildmethode. Damit werden auftretende Unterschiede sofort sichtbar. Das Qualitäts-Modul IR-Thermo Control erstellt in jedem Zyklus ein Bild des Formteils. Vom ersten GUT-Teil wird ein Referenzbild generiert. Jede folgende Aufnahme wird mit dem Referenzbild verglichen. Kommt es an einer beliebigen Stelle zu einer Abweichung, wird ein Alarm ausgegeben. Diese Technologie findet z. B. Anwendung im 2K-Spritzgießen sowie bei der Kombination Schaum-/Kompaktspritzgießen (Krallmann Pilot Werkzeug GmbH).

optris30417optris20417In einem weiteren Beispiel aus dem Automotiv-Bereich werden im Prozess auftretende Störungen direkt sichtbar. Die folgende Anwendung zeigt eine während der Fertigung auftretende thermische Schwachstelle in der Weise, dass der linke Bereich (Bild links) gegenüber dem rechten eine geringere Oberflächentemperatur aufweist. Dies führte dazu, dass das Bauteil um nahezu 2,5 mm kürzer gefertigt wurde. Die Ursache für die Dimensionsabweichung lag daran, dass der erforderliche Nachdruck nicht wirksam werden konnte. Die Werkzeugtemperierung wurde daraufhin in diesem Bereich angepasst und somit optimiert (Bild rechts).

Blick in die thermische Zukunft

optris50417Kein anderes technisches Instrument fördert so deutlich thermische Unzulänglichkeiten zu Tage wie das „plug and work“-System IR-Thermo Control. Für jeden verständlich werden beispielsweise zu hohe Temperaturdifferenzen an Spritzgießteilen und Werkzeugen angezeigt. Damit gehört das bisherige Hand- auflegen zur Ortung heißer, warmer oder kalter Zonen auf dem Bauteil oder der Werkzeugoberfläche endgültig der Vergangenheit an.


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