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Bessere Produktqualität

Duroplastverarbeitung optimiert

Duroplaste sind Kunststoffe, die sich nach dem Aushärten, dem sogenannten Vernetzen, nicht wieder verformen lassen. Da sie sehr widerstandsfähig sind, werden sie genutzt, um Elektrobauteile etwa von Elektroautos zu umhüllen.

Das gebräuchlichste Verfahren dafür ist das Transfer Moulding (Spritzpressen). Dabei wird zunächst ein Vorformling (Puppe) vorplastifiziert, also weich und geschmeidig gemacht, und anschließend in einer Presse verarbeitet. Dort ummantelt das halbflüssige Material das Elektrobauteil und vernetzt sich, sodass eine formstabile Hülle entsteht.

„Bei der Verarbeitung von Duroplasten bestehen sehr komplexe physikalische Zusammenhänge. Zudem ist das Material schwer berechenbar und geringe Änderungen etwa der Luftfeuchtigkeit führen zu anderen Ergebnissen in der Produktqualität. Härtet das Duroplast zu früh aus, zerstört es in der Presse die Elektrobauteile. Um optimale Produktionsbedingungen zu schaffen, sind bislang also viele Testläufe erforderlich, die Energie, Personal und Material kosten“, erklärt Prof. Dr. Ulf Müller vom Labor für Fertigungssysteme der Technischen Hochschule Köln (TH Köln) die Ausgangslage.

Deshalb hat das Labor ein künstliches neuronales Netz entwickelt, das auf die Maschinen des Projektpartners Boyke Technology GmbH angepasst ist. „Unser Netzwerk erfasst 23 verschiedene Produktionsparameter wie Temperatur, Druck oder eingesetzte Energie. Daraus kann es automatisch die Vorhersage zur Viskosität der Puppe treffen und zwar mit einer Genauigkeit von 97,8 Prozent. So wird permanent sichergestellt, dass das Material verarbeitbar ist. Notwendige Prozessanpassungen soll das System künftig selbstständig vornehmen“, sagt der wissenschaftliche Mitarbeiter Daniel Caspar. […]

Die Ziele sind die Verbesserung der Produktqualität sowie die Verringerung der Einrichtzeit der Maschinen und der Materialkosten. […]

Vollständinge Quelle: TH Köln