Ausgangssituation

Ausgangssituation

Wesentlichen Einfluss auf die zu produzierenden Kunststoffteile hat das Spritzgießwerkzeug, in dessen Kavität die  Ausformung stattfindet. Aufgrund der Qualitätsansprüche werden sehr hohe Anforderungen an die Auslegung und Herstellung von Spritzgießwerkzeugen gestellt.

Neben der geometrischen Werkzeugauslegung haben die physikalischen Maschinen-, Stör- und Prozessgrößen einen großen Einfluss auf die Formteilqualität. Die Einrichtung von geeigneten Prozessparametern (z. B. Temperatur, Drücke, Zeiten) an den Spritzgießmaschinen (SGM) orientiert sich maßgeblich am Qualitätsmaß einer geringen Ausschussrate. Geringe Ausschussraten wirken sich günstig auf den gesamten Energieverbrauch aus, die energieeffiziente Produktion von Gutteilen wird als Qualitätskriterium für den Spritzgießprozess in der Praxis aber kaum betrachtet.

Ein Grund für die bisher geringe Betrachtung war, dass die Einrichtung aufgrund der Wechselwirkungen der Parameter ein komplexer Vorgang ist, der vorwiegend manuell bzw. mittels Versuchsplänen durchgeführt wird. Durch die Vielzahl der vorzunehmenden Parametervariationen war der Aufwand für die systematische Optimierung der physikalischen Maschinen-, Stör- und Prozessgrößen sehr hoch und derzeit nur bei entsprechenden Produktionsmengen gerechtfertigt. Um den Aufwand zur Parametrierung zu reduzieren, wurde im  Forschungsvorhaben ein automatisiertes Optimierungsverfahren für Prozessparameter unter Qualitäts- und Ressourcenkriterien erarbeitet. Dieser Ansatz bietet den Vorteil, dass Parameteroptimierungen auch ohne Investitionen in neue Maschinen oder Komponenten möglich sind und damit direkt auf den bestehenden Maschinenbestand angewandt werden können.