In unserem zweiten Artikel zum Thema \u201eDas Problem mit Kunststoff\u201c beleuchten wir mehrere g\u00e4ngige Fertigungsverfahren f\u00fcr Kunststoffteile, das Problem instabiler Prozesse und wie Prozessstabilit\u00e4t erreicht werden kann. <\/p>\n\n\n\n Before delving into the challenges manufacturers face with process stability, the following five processes can help give a clearer picture of production types in plastics manufacturing. These processes wield thermosetting, thermoplastic, and\/or rubber materials to produce plastic parts.<\/p>\n\n\n\n Das Formpressen ist ein einfaches Fertigungsverfahren, das f\u00fcr die Herstellung von Duroplast-, Thermoplast- und Gummiteilen verwendet wird. Bevor das Rohmaterial in ein Werkzeug eingebracht wird, wird das Werkzeug auf eine bestimmte Temperatur vorgeheizt. Das Rohmaterial wird dann in den Hohlraum des Werkzeugs eingebracht. <\/p>\n\n\n\n Nach dem Schlie\u00dfen des Werkzeugs wird das Werkzeug durch eine hydraulische oder mechanische Presse mit hohem Druck beaufschlagt, um sicherzustellen, dass das Material gleichm\u00e4\u00dfig im Werkzeug verteilt wird \u2013 auch bekannt als Kompression. Anschlie\u00dfend wird sowohl mit W\u00e4rme als auch Druck auf das Werkzeug eingewirkt, wodurch das Material erweicht und den gesamten Hohlraum ausf\u00fcllen kann. <\/p>\n\n\n\n Der Formgebungszyklus wird \u00fcber einen bestimmten Zeitraum fortgesetzt, um eine ausreichende Aush\u00e4rtung zu gew\u00e4hrleisten. Schlie\u00dflich wird das Werkzeug abgek\u00fchlt, und das fertige Teil wird ausgeworfen. <\/p>\n\n\n\n Das Spritzgie\u00dfen ist eines der am weitest verbreiteten Verfahren zur Fertigung von Teilen und kann zur Fertigung von Duroplast-, Thermoplast- und Gummiteilen verwendet werden. Das gew\u00fcnschte Material wird in Form von Pellets, Granulat, Pasten oder Fl\u00fcssigkeiten im Zylinder der Maschine erhitzt, bis es schmilzt oder erweicht. <\/p>\n\n\n\n Das Material wird unter hohem Druck durch eine D\u00fcse mit einer bestimmten Einspritzgeschwindigkeit in den Hohlraum eines Werkzeugs gespritzt. Bei thermoplastischen Kunststoffen k\u00fchlt das Material nach dem Bef\u00fcllen des Werkzeugs ab und verfestigt sich entsprechend der Form des Werkzeugs. Am Ende wird das fertige Teil ausgeworfen. <\/p>\n\n\n\n Das Reaktionsspritzgie\u00dfen ist eine spezielle Art des Spritzgie\u00dfens und wird zur Fertigung von Gummi- und Duroplastteilen verwendet. Bei diesem Verfahren werden zwei oder mehr fl\u00fcssige Stoffe gemischt. Diese Mischung wird dann bei m\u00e4\u00dfig niedrigen Temperaturen in ein Werkzeug gespritzt, um ein vorzeitiges Aush\u00e4rten des Materials zu vermeiden. <\/p>\n\n\n\n Im Werkzeug wird die Materialmischung erhitzt und bildet chemische Vernetzungen. Diese chemische Reaktion f\u00fchrt zur Aush\u00e4rtung und Verfestigung des Materials. Schlie\u00dflich wird das Werkzeug ge\u00f6ffnet, und das fertige Teil wird ausgeworfen. <\/p>\n\n\n\n Abbildung 1: Spritzgie\u00dfen<\/p>\n\n\n\n Das Spritzpressen ist ein Verfahren zur Fertigung von Kunststoff- und Gummiteilen, insbesondere von Teilen mit komplexeren Geometrien. Bei diesem Verfahren werden Elemente des Formpressens und des Spritzgie\u00dfens kombiniert. Zun\u00e4chst wird das Werkzeug auf eine bestimmte Temperatur vorgeheizt. <\/p>\n\n\n\n Das Rohmaterial wird in einem Gef\u00e4\u00df vorgew\u00e4rmt, das mit einem Kolben oder Transferkolben ausgestattet ist. Sobald das Material z\u00e4hfl\u00fcssig ist, wird es durch den Kolben in das Werkzeug gepresst. Anschlie\u00dfend wird das Werkzeug \u00fcber einen bestimmten Zeitraum hinweg bestimmten W\u00e4rme- und Druckprofilen ausgesetzt. <\/p>\n\n\n\n Sobald das Material ausgeh\u00e4rtet, erstarrt und abgek\u00fchlt ist, wird das fertige Teil aus dem Werkzeug genommen. <\/p>\n\n\n\n Das Thermoformen ist ein Verfahren, bei dem thermoplastische Platten in verschiedene Geometrien geformt werden. Zu Beginn wird eine thermoplastische Platte auf eine Temperatur oberhalb ihrer Glas\u00fcbergangstemperatur oder ihres Schmelzpunkts erhitzt. <\/p>\n\n\n\n Dadurch wird die Platte weicher, biegsam und l\u00e4sst sich leicht formen. Sobald sie die gew\u00fcnschte Temperatur erreicht hat, wird die Platte \u00fcber ein Werkzeug gelegt und einem Vakuum oder Druck ausgesetzt, damit sie sich an das Werkzeug schmiegt. Die Platte k\u00fchlt dann ab, erstarrt, wird aus dem Werkzeug genommen und beschnitten, um Grate oder \u00fcbersch\u00fcssiges Material zu entfernen. <\/p>\n\n\n\n Das Strangpressen ist ein Verfahren, mit dem Endlosprofile aus Thermoplasten und Gummi hergestellt werden. Die Rohmaterialien werden in die Maschine, auch Extruder genannt, eingebracht. Im Extruder wird das Material erhitzt und gemischt. Das Material durchl\u00e4uft dann eine Matrize, die es in das gew\u00fcnschte Profil oder die gew\u00fcnschte Form bringt. <\/p>\n\n\n\n Damit das Material in der vorgegebenen Form erstarrt, werden thermoplastische Teile kontrolliert abgek\u00fchlt w\u00e4hrend Gummiteile kontrolliert erw\u00e4rmt werden. Das resultierende Profil kann dann entweder in verschiedene L\u00e4ngen geschnitten oder auf Spulen aufgerollt werden. <\/p>\n\n\n\n Abbildung 2: Strangpressen<\/p>\n\n\n\n Nachdem wir nun einige Fertigungsverfahren vorgestellt haben, m\u00f6chten wir uns der Problematik der mangelnden Prozessstabilit\u00e4t zuwenden, die bei jedem dieser Verfahren auftreten kann. <\/p>\n\n\n\n Instabile Prozesse zeichnen sich durch einen Mangel an Konsistenz, Vorhersehbarkeit und Sichtbarkeit aus. Wenn Prozesse f\u00fcr Abweichungen anf\u00e4llig sind oder nicht vollst\u00e4ndig kontrolliert werden k\u00f6nnen, f\u00fchrt dies h\u00e4ufig zu Fertigteilfehlern<\/strong><\/a> und zur Produktion von fehlerhaften Teilen. <\/p>\n\n\n\n Es gibt viele Ursachen f\u00fcr eine mangelnde Prozessstabilit\u00e4t und aufgrund der begrenzten Sichtbarkeit w\u00e4hrend des Produktionsprozesses kann es sehr schwierig sein, einen instabilen Prozess sofort zu erkennen. <\/p>\n\n\n\n Verschiedene Bedingungen wie Temperatur, Feuchtigkeit, Lagerung und Alterung k\u00f6nnen das Materialverhalten w\u00e4hrend der Verarbeitung beeinflussen und die Prozessstabilit\u00e4t beeintr\u00e4chtigen. Im Fall der Temperatur kann sich die Einwirkung einer hohen Temperatur auf die Materialeigenschaften auswirken, z. B. auf die Viskosit\u00e4t, den Schmelzfluss und die mechanische Festigkeit, und sogar zu einer Materialzersetzung f\u00fchren. <\/p>\n\n\n\n Dagegen kann ein Material, das sehr niedrigen Temperaturen ausgesetzt ist, spr\u00f6de werden. Dar\u00fcber hinaus k\u00f6nnen bestimmte Materialien Feuchtigkeit aus ihrer Umgebung absorbieren, was ihr Verhalten w\u00e4hrend der Verarbeitung beeintr\u00e4chtigen und zu Defekten am fertigen Teil f\u00fchren kann, z. B. zu Hohlr\u00e4umen und Lufteinschl\u00fcssen. <\/p>\n\n\n\n Schwankungen zwischen Chargen aufgrund von Prozessinstabilit\u00e4ten bei der Materialherstellung k\u00f6nnen sich ebenfalls auf das Materialverhalten w\u00e4hrend der Teilefertigung auswirken.<\/p>\n\n\n\n Prozessparameter wie Temperatur, Druck, Abk\u00fchlzeit usw. k\u00f6nnen sich negativ auf die Prozessstabilit\u00e4t auswirken, wenn sie falsch eingestellt sind oder von den vorgegebenen Referenzwerten abweichen. <\/p>\n\n\n\n Werkzeugprobleme wie Besch\u00e4digungen, unzureichende Entl\u00fcftung und ungleichm\u00e4\u00dfige Ausrichtung k\u00f6nnen zu Defekten an Teilen f\u00fchren. <\/p>\n\n\n\n Eines der gr\u00f6\u00dften Probleme bei der Aufrechterhaltung der Prozessstabilit\u00e4t ist die mangelnde Prozess\u00fcberwachung. Dies bezieht sich auf die begrenzte Sichtbarkeit dessen, was in einem Werkzeug passiert, wie sich ein Material verh\u00e4lt, ob die Prozessparameter korrekt sind und ob ein Werkzeug Probleme aufweist oder nicht. <\/p>\n\n\n\n Insgesamt k\u00f6nnen instabile Prozesse zu h\u00f6herer Ausschussproduktion, geringerer Produktivit\u00e4t, hohem Energieverbrauch, hohen Kosten und allgemeiner Ineffizienz f\u00fchren. Was kann man dagegen tun? <\/p>\n\n\n\n Da mangelnde Prozess\u00fcberwachung eine Ursache f\u00fcr Prozessinstabilit\u00e4t ist, kann die Einf\u00fchrung von Prozess\u00fcberwachungssystemen helfen, das Problem abzuschw\u00e4chen. Transparente Einblicke w\u00e4hrend der Fertigung k\u00f6nnen Hersteller dabei unterst\u00fctzen, ihre Prozesse in Echtzeit zu verfolgen und anzupassen. Mit anderen Worten: <\/p>\n\n\n\n Die F\u00e4higkeit, Prozesse dynamisch anzupassen, hilft Herstellern, Prozessabweichungen und Fertigungsfehler<\/strong><\/a> zu vermeiden. Anstatt sich ausschlie\u00dflich auf Annahmen zu verlassen, die auf Laborsimulationen beruhen, stehen den Herstellern mit der Prozess\u00fcberwachung zuverl\u00e4ssige Echtzeitdaten zur Verf\u00fcgung. <\/p>\n\n\n\n sensXPERT bietet ein Prozess\u00fcberwachungssystem im Werkzeug an, das genau das leisten kann. Das vorausschauende Analysewerkzeug bietet Herstellern transparente Einblicke, Echtzeitdaten im Werkzeug und die M\u00f6glichkeit einer adaptiven Prozesssteuerung. <\/p>\n\n\n\n Die Vorteile einer dynamischen Prozessanpassung und einer h\u00f6heren Prozessstabilit\u00e4t sind unter anderem eine Verk\u00fcrzung der Zykluszeit, die Verringerung der Ausschussproduktion, die Steigerung der Produktivit\u00e4t und Energieeffizienz und vieles mehr. Hier k\u00f6nnen Sie mehr \u00fcber sensXPERT Digital Mold erfahren.<\/p>\n\n\n\n <\/p>\n\n\n\n In diesem Artikel haben wir uns mit Problemen im Zusammenhang mit der Prozessstabilit\u00e4t bei der Fertigung von Kunststoffteilen befasst, einige h\u00e4ufig verwendete Verfahren vorgestellt und die Prozess\u00fcberwachung als praktische L\u00f6sung er\u00f6rtert. In unserem letzten Artikel<\/strong><\/a> <\/strong>zum Thema \u201eDas Problem mit Kunststoff\u201c werden wir die Herausforderungen in Bezug auf die Qualit\u00e4tssicherung in der Kunststofffertigung er\u00f6rtern. <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Die Prozessstabilit\u00e4t ist bei der Fertigung von Kunststoffteilen entscheidend. Durch die Aufrechterhaltung eines stabilen Prozesses treten Probleme wie Fertigungsfehler seltener auf. Es ist jedoch nicht immer einfach, Abweichungen oder Probleme vorherzusehen, die eine sofortige Anpassung des Prozesses erfordern w\u00fcrden. 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Welche Faktoren tragen zur Prozessinstabilit\u00e4t bei? <\/strong><\/strong> <\/h3>\n\n\n\n
Materialverhalten: <\/h4>\n\n\n\n
Prozessparameter <\/h4>\n\n\n\n
Werkzeugprobleme: <\/h4>\n\n\n\n
Mangelnde Prozess\u00fcberwachung: <\/h4>\n\n\n\n
Der Umgang mit instabilen Prozessen<\/strong><\/strong><\/h2>\n\n\n\n