Mehr Präzision für störungsanfällige Frühvernetzer
Maschinenfunktion APC plus nun auch für Duroplaste

Sie bieten hohe Steifigkeit, sind temperatur- und chemikalienbeständig und sie rieseln in die Maschine. Die Rede ist hier nicht von Hochleistungsthermoplasten wie PEEK oder PPS, sondern von duroplastischen Polymeren. Bei der Verarbeitung dieser anspruchsvollen Materialien setzt der Großserien-Spezialist Baumgarten automotive technics die Maschinenfunktion APC plus von KraussMaffei ein. Der Ausschuss ging dadurch signifikant zurück.

Text Nicolina Topic, Cordula Wieland, Jan Hirz  Fotos KraussMaffei

Seit 2017 läuft am Stammsitz in Burbach auf zwei Fertigungsanlagen APC plus (APC = Adaptive Process Control). Die Maschinenfunktion analysiert den aktuellen Prozesszustand und vergleicht diesen permanent mit der gelernten Sollkurve (Referenzkurve). Der Umschaltpunkt und das Nachdruckprofil werden entsprechend dem Massedruck automatisch angepasst.

Weniger Schwankungen beim Richtwert Werkzeuginnendruck

Bereits vor der Einführung von APC plus hat Baumgarten als Hauptqualitätskriterium den Werkzeuginnendruck überwacht und Teile mit zu stark abweichenden Werten automatisch inline ausgeschleust. Ein 48-Stunden-Test (24 Stunden ohne und 24 Stunden mit APC plus) zeigte nun, dass sich mit aktivierter Maschinenfunktion die Schwankungsbreite im Werkzeuginnendruck deutlich verringert.

Gleicher OFT-Wert – aber unterschiedliche Materialverhalten

Auch weitere Phänomene sollen in Zukunft mithilfe von APC plus untersucht werden: Was ist, wenn sich der Viskositätsindex stark ändert, das Bauteil aber gleiche Qualitätskriterien aufweist? Was findet dann im Prozess statt? Realitätsnahe Analysen wie diese sind für den Verarbeiter wesentlich wertvoller als Prüferfahren wie der Orifice-Flow-Test (OFT), der mit Messequipment außerhalb der Maschine stattfindet.

Volumetrische Füllung der Kavität bleibt konstant

APC plus gleicht Schwankungen von Massetemperatur und Verweilzeit, die zu einer frühzeitigen Vernetzung der Duroplasten führen können, sowohl bei rieselfähigen Duroplasten und BMC (Bulk Molding Compound) als auch bei Flüssig- und Feststoffsilikonen (LSR und HTV) aus. Die materialspezifischen Kompressionskurven schaffen dafür die Voraussetzung. Im Prozess selbst passt APC plus anhand eines prognostizierten Einspritzvolumens die Umschaltposition und die Nachdruckhöhe so an, dass die volumetrische Füllung der Kavität konstant bleibt.

Anwendung im Großserienalltag

KraussMaffei und Baumgarten pflegen seit über 35 Jahren einen vertrauensvollen Umgang miteinander, wie die schnelle Umsetzung von APC plus zeigt. Die Möglichkeit, das auf Duroplaste erweiterte APC plus im Großserienalltag war für beide Seiten ein Glücksfall. Denn das Spritzgießen von Duroplasten ist ein anspruchsvoller Prozess, denn (zu) rasche Vernetzung, hohe Füllstoffgehalte und der Rückfluss des Materials während des Einspritzens erschweren die Reproduzierbarkeit. Die Maschinenfunktion APC plus hält das Füllvolumen konstant. Dadurch ging der Ausschuss bei Baumgarten signifikant zurück. Der Maschinenhersteller und der Verarbeiter verfolgen mit ihrer Kooperation auch das Ziel, diesem oft stiefmütterlich behandelten Teil der Polymere mehr Raum innerhalb der Kunststoffverarbeitung zu verschaffen. Je weiter beispielweise die Entwicklung im Energie- und Mobilitätssektor mit dem konsequent gewichtsreduzierten Elektroautos voranschreitet, desto mehr können auch die spritzgegossenen Duroplaste davon profitieren.

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