Extrusion 7-2022

27 Extrusion 7/2022 erfahrenen Einrichter, da eine lokale Veränderung der Düsen- spaltweiten gleichzeitig die Wanddickenverteilung des gesam- ten Vorformlings beeinflusst. Die Extrusion des Vorformlings ist neben den Maschineneinstellgrößen von vielen Prozessparame- tern abhängig [MF94]. Die Vorformlingsextrusion ist insbeson- dere vom Massedurchsatz, der Fließkanalgeometrie, der Schmelzetemperatur und dem verarbeiteten Material abhängig [Win16]. So bewirken Schwelleffekte eine Änderung des Vor- formlingsdurchmessers gegenüber dem Austrittsdurchmesser des Extrusionswerkzeugs, die mit einer Änderung der Vorform- lingslänge einhergeht. Neben diesem "Durchmesserschwellen" wird durch das Anwachsen der Vorformlingswanddicke unmit- telbar hinter dem Düsenspalt eine Verkürzung des Vorformlings hervorgerufen. Weiterhin ist die Auslängung des frei hängen- den Schmelzeschlauchs unter seinem Eigengewicht als Folge der viskosen Eigenschaften der Schmelze zu beobachten. Dabei ver- ringern sich vornehmlich im mittleren Schlauchbereich der Durchmesser und die Wanddicke. Schon geringe Veränderun- gen des Prozesses bewirken ein deutlich verändertes Schwell- und Auslängverhalten und führen damit zu einer veränderten Vorformlingsgeometrie. Bei einer rein zeitlich gesteuerten Dü- senspaltweite führt das zu einer verschobenen Lage des profi- lierten Vorformlings relativ zum Werkzeug und somit zu einer veränderten Wanddickenverteilung im Formteil. In der Praxis er- gibt sich für den Verarbeiter nun folgender Zielkonflikt: In der Regel werden vom Kunden bestimmte Mindestwanddicken im Formteil gefordert. Der Verarbeiter muss daher die Düsenspalt- weitensteuerung so einstellen, dass selbst unter Berücksichti- gung prozessbedingter Streuungen diese Vorgaben sicher eingehalten werden. Je größer diese prozessbedingten Streuun- gen ausfallen, desto höher ist zwangsläufig der Materialeinsatz [Rop90]. Da die Materialkosten beim Extrusionsblasformen bis zu 70 Prozent der gesamten Herstellungskosten ausmachen können, liegt mit der Steigerung der Reproduzierbarkeit der Wanddickenverteilung eine wirkungsvolle Möglichkeit zur Kos- tenminimierung vor [Dec07]. Aus diesem Grund ist eine Überwachung des Vorformlings von entscheidender Bedeutung. Sie ermöglicht eine gezielte Quali- tätssicherung und stellt die Grundvoraussetzung für die Erar- beitung einer Regelstrategie der Vorformlingsextrusion dar. Ein erfolgreicher Einsatz der Vorformlingserfassung kann durch die Erkennung von Prozessschwankungen die Produktqualität stei- gern. Durch den Aufbau einer Regelstrecke können diese Schwankungen außerdem während der Extrusion ausgeregelt werden. Dies verringert die Streuung des Prozesses, wodurch der Materialeinsatz im Blasformen reduziert sowie die Ausschussquote gesenkt werden können. Dies führt zur Steige- rung der Wirtschaftlichkeit des Verfahrens. Ziel ist daher die Integration einer berührungslosen Vorform- lingserfassung in den Blasformprozess, die sowohl die Außen- kontur, die Wanddicke als auch die Temperaturverteilung detektiert. Die Vorformlingsextrusion soll thermografisch über- wacht werden, um so eine reproduzierbare Formteilausbildung durch die Erkennung fehlerhafter Vorformlingen zu gewährleis- ten. Verglichen mit etablierten Systemen zur Vorformlingserfas- sung ergibt sich der Vorteil, dass der gesamte Vorformling vermessen wird und nicht nur beispielsweise dessen Länge. Dies ermöglicht eine 100-prozentige Kontrolle schon vor dem Auf- blasen, die bisher nicht möglich ist. Verwendete Anlagen- und Messtechnik Die experimentellen Versuche zur Charakterisierung der Vor- formlingsextrusion wurden auf einer Einstationen-Blasanlage BM-206 der Bekum Maschinenfabrik GmbH, Berlin, durchge- führt. Das L/D-Verhältnis des Nutbuchsen-Extruders beträgt 24 bei einem Schneckendurchmesser D von 50 mm. Bei dem Ex- trusionswerkzeug zur Herstellung einschichtiger Bauteile han- delt es sich um einen Pinolenkopf mit zwei Herzkurvenverteilern, der ein Vorformlingsherstellung mit einem Außendurchmesser von 30 mm ermöglicht. Oberfläche. Geometrie. All-In-One. Small- Budget Lösungen Besuchen Sie uns: Halle 10/F28 19-26 Oktober 2022 Düsseldorf · Germany Optische Inline-Inspektion von Extrusionsprodukten www.pixargus.de