Spritzgießen

Individualisierung und Qualitätssicherung durch Automatisierung

Spritzgießer setzt auf Industrie 4.0-Werkzeuge. Ein Trend in der Kunststoffindustrie ist die Individualisierung von in Großserie hergesetllten Produkten beispielsweise mit Hilfe spezieller Dekore. Eine entsprechende Anwendung, die Produktion hochwertiger Kleiderbügel stellte Wittmann Battenfeld vor.

Individualisierung und Qualitätssicherung beginnen konventionell – mit Entnahme per Linearroboter. © Wittmann Battenfeld

Gespritzt werden die Kleiderbügel bei dieser Anwendung auf einer vollelektrischen Wittmann Battenfeld Ecopower 160/750 Spritzgießmaschine mit Airmould Gasinnendruck-Technik. Für die Handhabung der Teile ist ein W918 Roboter mit maximal 6 Kilogramm Traglast im Einsatz. Er ist zusätzlich mit B/C-Servorotationsachsen ausgestattet. Somit sind die zusätzliche Rotation von 270 Grad um die Vertikalachse und 180 Grad um die Horizontalachse möglich.

Nach der Teileentnahme positioniert der Roboter die breitflächige Oberkante des Kleiderbügels knapp unterhalb einer Inkjet-Düse, die an der Horizontalachse des Roboters montiert ist. Im nächsten Schritt startet der Roboter eine konturnahe Bewegung entlang der Düse, wobei der Druckvorgang vom Roboter „fliegend“ ausgelöst wird. Dieser Druckvorgang ist in den Zyklus des Spritzgießprozesses integriert, so dass die Zykluszeit nicht beeinflusst wird.

Bedrucken des Teils über eine Inkjet-Düse (links) ist dank de zusätzlichen Rotationsachsen am Roboter in den Prozess integriert. © Wittmann Battenfeld

Nach dem Bedrucken ist die Tinte innerhalb weniger Sekunden trocken und der fertige Teil bedarf anschließend keiner besonderen Handhabung. Der jeweils aufzudruckende Text oder das Logo muss nur wenige Sekunden vor Beginn des Druckvorgangs an den Drucker übermittelt werden und kann sich von Teil zu Teil unterscheiden.

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Abfragen von Nummern und Codes
Diese Technik des Bedruckens lässt sich beispielsweise auch für das Aufbringen von Chargen- oder Seriennummern in Form von Strich- oder QR-Codes nutzen. Dabei kann es sich um fortlaufende Seriennummern handeln oder um von einem Zufallsgenerator generierte Nummern, die keinerlei Hinweise auf vorangegangene oder nachfolgende Teile geben oder Rückschlüsse auf Produktionszahlen zulassen. In diesem Fall wird die entsprechende Nummer vorzugsweise auf einer weniger einsichtigen Stelle aufgedruckt, und die dazugehörigen Qualitätsparameter können mit der Seriennummer zusammengeführt und zentral gespeichert werden. Über eine Webanfrage sind diese Daten von einer autorisierten Stelle jederzeit und auch noch nach Jahren einsehbar. Die Verfügbarkeit der Daten hängt dann nur von der Speichervorgabe ab und kann sich über die Gewährleistungsperiode des fertigen Produkts erstrecken, oder aber bis über den Zeitraum seiner typischen Lebensdauer.

Das bedruckte Fertigteil vor der Ablage, auch das Aufbringen von Logos, Seriennummern oder anderen Informationen ist möglich. © Wittmann Battenfeld

Qualitätsdatensätze generieren
Das Zusammenführen der zu speichernden Qualitätsparameter – und somit die Verfügbarkeit eines vollständigen und aussagekräftigen Datensatzes – soll sich mit der Wittmann 4.0 Arbeitszelle einfach realisieren lassen. Sie ermögliche das automatische Erkennen der angeschlossenen Peripheriegeräte, und somit das automatische Zusammenführen der gewonnenenDaten zum schließlich relevanten Qualitätsdatensatz. Zusätzlich zu den Spritzgießparametern der Maschine werden die aktuellen Einstellungen und Ist-Werte der angeschlossenen Peripheriegeräte erhoben und in der zentralen Speicherung verknüpft. Dieser Datensatz ermöglicht im Bedarfsfall eine Auslese von Spritzgießteilen, die sich durch das Setzen frei definierbarer Filterparameter ergibt. Ein solches Vorgehen unterstützt beispielsweise die Durchführung von Rückrufaktionen, da der Zeitraum, in welchem die gegebenenfalls betroffenen Teile produziert wurden, sehr genau definiert werden kann. Diese Methode kann eine kostengünstige Alternative zur umfassenden Rückverfolgbarkeit von Teilen sein.

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