Extrusion 8-2017

39 Extrusion 8/2017 Steigende Qualitätsansprüche in der Kunststoffindustrie: Kunststoffe, wie sie im Medizinbereich oder der Flugzeug- und Automobilindustrie eingesetzt werden, sowie höchstan- spruchsvolle technische Kunststoffe, zum Beispiel für die Halb- leiterfertigung, erfordern höchste Qualitätsstandards. Auf- grund der stetig steigenden Anforderungen gilt es, immer klei- nere Unregelmäßigkeiten und Verunreinigungen in Kunststof- fen und Zwischenprodukten zu detektieren und auszusortieren. Verunreinigungen ab einer Größe von 50 µm können bereits Schäden in Fertigungssystemen oder Endprodukten mit hohen Folgekosten verursachen. Ein Beispiel aus der Kabelindustrie: Für die Herstellung von Hochspannungsunterseekabeln ist die Verarbeitung hochreinen Materials von entscheidender Bedeu- tung. Eine Verunreinigung des für die Isolation des Kabels ver- wendeten Kunststoffs kann zu Durchschlägen [2] führen. Pas- siert dies, können die Schäden in Millionenhöhe liegen, da eine Reparatur eines auf dem Meeresgrund verlegten Kabels nur mit hohem Aufwand möglich ist. Für die Kabelindustrie ist es wich- tig, zwischen den verschiedenen Arten von Kontaminationen, wie metallischen und organischen Verunreinigungen, zu unter- scheiden. Neueste Normen und Standards, wie beispielsweise der ANSI/ICEA Standard S-108-720, fordern zudem den Aus- schluss von Verunreinigungen ab 100 µm in den zu verarbei- tenden Materialien. In den unterschiedlichen Prozessschritten zur Herstellung von Kunststoffprodukten können immer wieder Verunreinigungen entstehen ( ). Dies betrifft die Prozesse der Werkstoff-, der Compound- und Masterbatchhersteller, der Verarbeiter, den Recyclingdienstleister und alle Beteiligten der Zulieferkette. Be- vor die Materialien weiterverarbeitet werden, ist daher eine 100 %-Prüfung erforderlich. Online Inspektion und Sortierung von Kunststoffpellets durch Röntgen und Optik: In Kunststoffverarbeitungsprozes- sen gibt es viele unterschiedliche Arten möglicher Kontamina- tionen. In der Regel unterscheidet man zwischen metallischen und organischen Verunreinigungen, wie verbranntes Material, externe organische Kontaminationen und thermische organi- sche Kontaminationen. Die Kontaminationen können visuelle sowie funktionale Auswirkungen auf das Endprodukt haben und zudem Schäden an hochmodernen Fertigungsmaschinen verursachen, wie beispielsweise am Spritzwerkzeug. Heute ste- hen verschiedene Systeme, Technologien und Maschinen zur Verfügung, um Kunststoffgranulate zu prüfen und auszusortie- ren. Die meisten dieser Geräte sind jedoch für die Nahrungs- mittelindustrie konzipiert und basieren auf optischer Prüftech- nik und können daher nur Kontaminationen detektieren, die sich auf den Pellets befinden [3] [4] [5]. Aufgrund der Limitationen des optischen Systems werden neue Lösungswege und Techno- logien benötigt, um die Bedürfnisse der Kunststoffindustrie zu Bild 4 (1, 2, 3): Visualisierung von Kontaminationen am Monitor eines Prozessorsystems Bild 5: Unterschiedliches Material ist durch unterschiedliche Röntgen- dämpfung sichtbar Bild 6: Hohlräume (Luftlöcher), metallische und organische Verunreini- gungen