Pressetext (Deutsch, word)

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iQ clamp control: Weiterer Schritt in Richtung Null-Fehler-Produktion
Schließkraft automatisch optimieren
Schwertberg/Österreich – Oktober 2015
Sich selbst adaptierende, dezentrale Assistenzsysteme steigern die
Prozessfähigkeit und Qualität und sind ein wichtiger Baustein der smarten
Fabrik, die im Zentrum des inject 4.0 Programms von ENGEL steht. Mit iQ
clamp control präsentierte ENGEL auf der Fakuma 2015 eine neue Software,
die auf Basis der Werkzeugatmung automatisch die für die jeweilige
Anwendung optimale Schließkraft ermittelt und anpasst.
Auf der Fakuma 2015 bekam die iQ Produktfamilie von ENGEL Zuwachs. Das Prefix „iQ“
steht für „intelligente Qualität“ und meint die Integration von Expertenwissen in die Steuerung
der Spritzgießmaschine. Ziel ist es, die Qualität des Produktionsprozesses und damit der
hergestellten Produkte nachhaltig zu steigern. Während die auf der Fakuma 2012
vorgestellte Software iQ weight control den Einspritzprozess optimiert, lag der
Entwicklungsfokus bei iQ clamp control auf der Schließeinheit. Durch die kontinuierliche
Anpassung der Schließkraft hält die Software die Werkzeugatmung auch bei schwankenden
Prozessbedingungen automatisch konstant.
Subjektive Einflüsse ausschalten
Während des Einspritzvorgangs werden durch den Auftreibdruck der Schmelze die beiden
Werkzeughälften um einige Tausendstel bis Hundertstel Millimeter auseinandergedrückt.
Dieser Vorgang wird als Werkzeugatmung bezeichnet. Ist die Werkzeugatmung zu groß
oder zu gering, kann es zu Ausschuss infolge von Gratbildung oder Brennern kommen. Bei
einer zu hohen Schließkraft wird das Werkzeug außerdem übermäßig beansprucht und der
Schließkraftaufbau verbraucht unnötig viel Energie.
Um die Schließkraft manuell zu optimieren, lässt sich die Werkzeugatmung mithilfe einer
Messuhr bestimmen. Dies ist jedoch eine subjektive und ungenaue Angelegenheit. Die
Messergebnisse hängen stark von der Platzierung der Messuhr ab. Außerdem erfordert ihre
Interpretation sehr viel Erfahrung. Viele Spritzgießer arbeiten deshalb mit der maximal
möglichen Schließkraft, statt diese an den jeweiligen Prozess anzupassen.
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Um nicht länger wettbewerbsrelevante Effizienzpotenziale zu vergeben, hat ENGEL mit
iQ clamp control eine Software entwickelt, die auf objektiver Basis die optimale Schließkraft
automatisch ermittelt und einstellt. Damit ist die CC300 Steuerung der ENGEL
Spritzgießmaschinen als erste Maschinensteuerung weltweit in der Lage, selbstständig einen
prozessrelevanten Sollwert zu ermitteln.
Neues Prozesssignal ohne zusätzliche Hardware
Da die Werkzeugatmung durch den in der Kavität wirkenden Forminnendruck entsteht,
ähnelt ihr Verlauf stark einer über die projizierte Formteilfläche gemittelten
Forminnendruckkurve. Der Vorteil gegenüber der Forminnendruckmessung im Werkzeug ist,
dass keine zusätzlichen Sensoren oder weitere teure Hardware benötigt werden. Die
Entwicklungsingenieure von ENGEL haben einen Weg gefunden, unter Verwendung der
bestehenden Sensorik der Spritzgießmaschine die Werkzeugatmung im laufenden Prozess
zu berechnen. Hierfür wird das Schließsystem inklusive Werkzeug als Feder betrachtet und
die Federsteifigkeit während des Schließkraftaufbaus ermittelt. Beim Einspritzen nimmt die
Spannung der Feder durch die Werkzeugatmung geringfügig zu, womit sich die Schließkraft
gegenüber dem eingestellten Sollwert minimal erhöht. Um diese Erhöhung sehr genau zu
bestimmen, werden zu Produktionsbeginn Trockenlaufzyklen durchgeführt und der
Schließkraftverlauf als Referenzkurve gespeichert.
iQ clamp control reduziert auf diese Weise deutlich das Risiko von Qualitätsmängeln, sorgt
für eine optimale Werkzeugentlüftung, schützt das Werkzeug vor Überspritzen und erhöht
die Energieeffizienz.
In einem ersten Schritt wird die neue Software für ENGEL Spritzgießmaschinen mit
elektrischen Schließeinheiten bis zu einer Schließkraft von 2.200 kN angeboten.
<<Grafik>>
Beim Aufbau der Schließkraft verringern sich die Werkzeughöhe sowie das Volumen der Kavität
(Mitte). Ein Teil dieser Stauchung wird beim Einspritzen durch den Auftreibdruck der Schmelze
zurückgestellt (unten). Die daraus resultierende Änderung der Werkzeughöhe wird als
Werkzeugatmung bezeichnet. iQ clamp control ermittelt die Werkzeugatmung und stellt automatisch
die optimale Schließkraft ein.
Bild: ENGEL
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ENGEL AUSTRIA GmbH
ENGEL ist eines der führenden Unternehmen im Kunststoffmaschinenbau. Die ENGEL Gruppe bietet
heute alle Technologiemodule für die Kunststoffverarbeitung aus einer Hand: Spritzgießmaschinen für
Thermoplaste und Elastomere und Automatisierung, wobei auch einzelne Komponenten für sich
wettbewerbsfähig und am Markt erfolgreich sind. Mit neun Produktionswerken in Europa, Nordamerika
und Asien (China, Korea) sowie Niederlassungen und Vertretungen für über 85 Länder bietet ENGEL
seinen Kunden weltweit optimale Unterstützung, um mit neuen Technologien und modernsten
Produktionsanlagen wettbewerbsfähig und erfolgreich zu sein.
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