VerTemp_Bund: Verbesserte Temperaturführung zur energieeffizienten und ressourcenschonenden Fertigung von Kunststoffbauteilen

Hintergrund des Projekts

Aufgrund der Verknappung von Rohstoffen und der explodierenden Stromkosten muss nach Möglichkeiten gesucht werden Prozesse energieeffizienter zu gestalten. Im Spritzgussprozess bietet die Optimierung der Temperierung noch ein erhebliches Einsparpotential. Bisher arbeiten alle Heizzonen einer Spritzgießmaschine vom Materialeinzug bis zum Werkzeug unabhängig voneinander. Da sich die einzelnen Regelzonen aber gegenseitig beeinflussen, kommt es zu ineffizienten Taktungen der Heizungen.

Hierfür soll eine globale Temperaturregelung entwickelt werden, die auf mathematische Modelle zurückgreift, um gezielter in den Prozess einzugreifen als das mit den gängigen Methoden möglich ist. Des Weiteren soll diese Regelung eine Kommunikation zwischen den einzelnen Heizzonen erlauben, um Störeinflüsse durch die benachbarten Heizzonen zu verhindern.
Darüber hinaus sollen in diesem Projekt die Möglichkeiten zur Prozess- und Regelverbesserung durch Temperaturmessungen mittels IR-Sensoren wissenschaftlich untersucht werden.

Projektziel

Aufgrund der dominanten Einflussnahme der Temperaturführung auf die Effektivität des Fertigungsprozesses, soll die Verbesserung und Optimierung der Temperaturführung bei der Kunststoffverarbeitung Hauptziel des Projektes sein.
Am Beispiel einer Spritzgusszelle soll demonstriert werden, wie das Temperaturmanagement in den einzelnen Segmenten:

• Plastifizierung
• Heißkanal
• Werkzeugtemperierung

optimiert werden kann. Dadurch sollen sowohl die Prozessstabilität erhöht, als auch der Energieverbrauch gesenkt werden.

Innovation

Die Herausforderung des Projektes ist die Vernetzung der einzelnen Regelkreise, sowie das Erstellen der Modelle auf die der Regler zurückgreift. Eine weitere Herausforderung ist die Gestaltung und Steuerung der Temperaturführung über die gesamte Maschine, um energieeffizient und qualitätsoptimiert produzieren zu können.