Realisierung einer optimalen pvT-optimierten Werkzeuginnendruckregelung für den Spritzgießprozess

Implementierung einer kühlratenabhängigen pvT-Modellierung zur selbstoptimierten Qualitätsregelung.

Kunststoffbecher | Foto: A&T Kunststofftechnik GmbH

Werkzeuginnendruckverlauf im pvT-Diagramm, optimiert | Bild: IKV

Thematischer Hintergrund
Der Zusammenhang zwischen Druck, Temperatur und spezifischem Bauteilvolumen kann über ein pvT-Modell mit wenigen Kennzahlen beschrieben werden. Das Modell kann anschließend im Spritzgießprozess zur Prozessführung eingesetzt werden. Dabei wird der Werkzeuginnendruck anhand des materialspezifischen pvT-Verhaltens in Echtzeit angepasst, sodass auch beim Auftreten von äußeren Störeinflüssen am Zyklusende immer das gleiche spezifische Volumen und dementsprechend das gleiche Bauteilgewicht erreicht wird. Die Materialdaten für das aktuell implementierte pvT-Modell wurden im Prüflabor bei geringeren Abkühlraten bis zu 30K/min ermittelt. Im Spritzgießprozess können jedoch deutlich höhere Abkühlraten von bis zu mehreren 100 K/min auftreten. Die Kühlratenabhängigkeit wird in gängigen pvT-Modellierungsansätzen nicht berücksichtigt. Dadurch entstehen Ungenauigkeiten bei der Prozessführung, welche in Abweichungen zwischen dem gewünschten und dem erzielten Bauteilgewicht resultieren.

Zielsetzung
Ziel Deiner Arbeit wird es sein, die Performanz der pvT-Optimierung zu erhöhen, indem Du einen kühlratenabhängigen pvT-Modellierungsansatz zur Prozessführung implementierst. Zusätzlich wirst Du untersuchen, inwieweit im Prozess ermittelte pvT-Daten als Datengrundlage verwendet werden können.

Du möchtest dein Werkstoffverständnis und deine Kenntnisse im Bereich der Prozessführung beim Spritzgießen erweitern? Dann unterstütze unser Team bei der Erforschung der pvT-Optimierung und melde Dich gerne bei mir. Ich freue mich schon auf die Zusammenarbeit.

Ansprechpartnerin
Katharina Hornberg, M.Sc.
Telefon: +49 241 80-93979
E-Mail: katharina.hornberg@ikv.rwth-aachen.de