Mechanische Werte des Kunststoffteils über die Maschinenparameter beeinflussbar?

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    • Mechanische Werte des Kunststoffteils über die Maschinenparameter beeinflussbar?

      Hallo, bei mir in der Firma habe ich momentan ein Großes Problem. Ich bin nun frisch übernommen worden und in die Freigabe unserer Firma gesteckt worden. Wir spritzen 2 und 6 mm Probekörper ab und machen die ganzen Tests daran. Leider sind meine Probekörper vom Abrieb her sehr schlecht, während die gleiche Charge bei meinen Kollegen dann wiederrum einen guten Abrieb hat. An sich weiß ich das eine höhere Temperatur die Zugfestigkeit verbessert, eine Niedrige Temperatur den Abrieb verbessert: Ich habe letztens dann einfach mal 10 Grad runter genommen (TPU) und der Abrieb wurde nur um einen Punkt besser. Jetzt frage ich mich welche Maschinenparameter die Werte beeinflussen (Nachdruck/-zeit, Einspritzgeschwindigkeit, Spritzdruck?).

      Ich habe schon überlegt, ob es eventuell an der Schwerung liegt, jedoch fahre ich bei meiner 30er Schnecke nur mit 50 U/Min (Hier geht es um mechanische werte, und nicht um einen schnellen zyklus).

      Alles was ihr dazu wisst bitte einmal hier reinhauen, bin langsam echt verzweifelt :sleeping:
    • Es sollte eigentlich so sein, dass bei der Herstellung von Probekörpern für gleiche Materialien und gleiche Probekörper immer die gleichen SG-Parameter verwendet werden. Egal welche Person an der Maschine steht. Minimale Optimierungen sollten zwar erlaubt sein, müssen jedoch dokumentiert werden. Minimal würde z.B. bedeuten, dass der ND nicht einfach mal eben um 200bar höher eingestellt wird. So kann keine einwandfreie Prüfkörperherstellung erfolgen. Vor allen Dingen ist das alles dann nicht mehr "nachvollziehbar". Klar ist auf jeden Fall, dass die "Härte" durch einen höheren Druck zunimmt. Damit nimmt dann der Abrieb auch ab. Die Schlagzähigkeit nimmt ebenfalls ab. Die Kugeldruckhärte würde zunehmen, wie ggf. auch die Shore-Härte.
      Die Kristallisation ist klar abhängig von der Werkzeugtemperatur und damit sicherlich auch "der Abrieb". Wir messen bisher noch keinen Abrieb, haben uns aber gerade eine entsprechende Maschine gekauft. Keiner bei uns hat also bisher Erfahrung damit machen dürfen. Wenn aber 10°C plus oder minus schon Qualitätsentscheidende Auswirkungen hat, bin ich mal gespannt. Jedenfalls haben wir alle Parameter für jedes Material und jedes dazugehörige Werkzeug eindeutig festgelegt. So können wir immer wieder die absolut gleichen SG-Parameter verwenden.
      Auch bei uns geht es nicht um Geschwindigkeit sondern ausschließlich darum, wiederholbar einwandfreie Probekörper zu erstellen. Auch, wenn es nötig ist, noch nach 10 Jahren aus dem gleichen Material.
      Das zu klären sollte zuerst einmal die entsprechende Aufgabe sein. Denn "gesundprüfen" kann man im Prinzip fast jedes Material. Das macht aber keinen Sinn.

      Letzten Endes könnte man natürlich entsprechende Versuchsreihen starten um den Einfluss variierter Parameter zu erfahren. So etwas machen wir auch immer wieder und wird auch immer wieder wiederholt. Das fängt bei Trocknungstemperaturen an, geht über Trocknungszeiten mit den Auswirkungen auf die Materialien. Dann auch der Spritzguss mit allen möglichen Parametern und natürlich auch die Probennachbereitung. Gerade bei Elastomeren bzw. thermoplastischen Elastomeren kommt es oft zu einer nachträglichen Vernetzung die wirklich entscheidenden Einfluss auf die Probekörper hat. Es geht hier nicht um eine Stunde, sondern oft um mehrere Tage. Und die Extrusion ist natürlich auch sehr entscheidend: Temperaturen, Drehzahlen, Massedruck, Durchsatz und damit dann auch die Scherung, und dabei natürlich auch die Schneckenkonfiguration des Extruders.
    • Erst mal vielen dank für die Schnelle Antwort. An sich hast du damit recht, wie eine "Freigabe" funktioniert. Bei uns gilt es eher das Material so abzuspritzen, sodass er die Werte bekommt die wir auch angeben. TPU ist eben auch ein sehr zickiges Material, wo jede Charge auch immer eine Andere Viskosität hat usw... Außerdem kommt es dazu das wir von Shore 40 A bis Shore 80 D Alles hier haben und es somit Schwirieg ist, einen "Standart" daraus zu erschaffen. Plus minus 10°C ist an sich immer Kunststoff abhängig, bei TPU ist das eben viel..

      Aber bist du dir bezüglich des Abriebes sicher, das er schlechter wird bei einem höheren Druck? Soweit ich das von meinen Arbeitskollegen richtig verstehe, müsse der bei höheren Druck besser werden, da ja mehr Masse reingedrückt wird (Ich gehe jetzt in dem sinne vom gleichen Temperaturprofil aus). Von Trocknen bis zu den mechansichen Prüfungen ist bei uns klar geregelt.

      Gute und schöne Teile hinzukriegen ist die eine Sache, aber mechanische Werte kannst du nicht sehen und nicht fühlen, was das alles sehr Schwierig macht.
    • petersj schrieb:

      Es sollte eigentlich so sein, dass bei der Herstellung von Probekörpern für gleiche Materialien und gleiche Probekörper immer die gleichen SG-Parameter verwendet werden.
      Das sagt doch aber über das *Reproduzieren des Ausformprozesses in der Kavität* nichts aus(!), heißt: die gleichen Maschinenparameter erzeugen nicht den gleichen Ausformprozess! Warum arbeitet ihr nicht mit *Druck- und Temperaturwerten aus der Kavität*? Erst dann wäre doch das ENTSTEHEN DER PROBEKÖRPER reproduzierbar.
      spritzguss-schulung.de steht für Qualitätsentstehung durch den optimalen Produktions-Prozess und nicht durch das optimale QM-System!
    • Das der Abrieb "schlechter" wird - man also weniger Abrieb bei höherem DruckBedingungen hat, ist eigentlich nur eine Vermutung. Die kommt daher, dass die Molekülketten bei mehr Druck enger gepackt werden und die Probekörper daher aus der Erfahrung härter werden. Daher die Vermutung: Härtere Probekörper = weniger Abrieb.
      Das mit der Temperatur (10°C weniger) = weniger Abrieb erstaunt mich eher. (oder hab ich das verkehrt verstanden?) Besserer Abrieb würde für mich bedeuten = weniger Abrieb. Was heißt also "Der Abrieb sei besser"?

      Außerdem kommt es dazu das wir von Shore 40 A bis Shore 80 D Alles hier haben
      Das haben wir auch bei unseren thermoplastischen Elastomeren (Alfater). Ich habe daher die Programme für die Typen 10 Shore -Weise abgestuft. Und ehrlich: Eine Kontinuität ist dabei nicht wirklich zu erkennen, nach dem Motto 10 Shore mehr = 10 bar mehr oder Ähnlichem. Is nich. Aber das dürfte an der Art und dem Grad der Vernetzung liegen. Eine Visko messen wir an diesen Produkten gar nicht mehr. Wir messen ausschließlich HKV. Das ist dabei deutlich aussagekräftiger.
    • Das sagt doch aber über das *Reproduzieren des Ausformprozesses in der Kavität* nichts aus(!), heißt: die gleichen Maschinenparameter erzeugen nicht den gleichen Ausformprozess! Warum arbeitet ihr nicht mit *Druck- und Temperaturwerten aus der Kavität*? Erst dann wäre doch das ENTSTEHEN DER PROBEKÖRPER reproduzierbar.

      Genau DAS ist das Problem bei der Probekörperherstellung! Würde man immer bei gleichen Werkzeuginnendrücken umschalten, werden zu viele weitere beeinflussende Parameter variiert. Der Umschaltpunkt wird im Prinzip bei jedem Schuss neu festgelegt. Die Viskosität spielt in den Schuss mit rein. Dadurch erhält man eine Serie unterschiedlicher Probekörper, die zu unterschiedlichen Messwerten führen.
      Glaube mir bitte. Wir und einige andere namhafte Firmen haben dieses Prinzip in großen Rundversuchen auf mehreren Maschinen ausprobiert. Nach 3 Jahren wurde dieses Prinzip für die Probekörperherstellung wieder eingestampft. Probekörper sollen nicht einfach nur gut aussehen, sie sollen unter bestimmten, reproduzierbaren, fixen Bedingungen hergestellt werden. Ansonsten könnte man bei der Prüfung der Schlagzähigkeit für jeden Prüfkörper auch den Auslösewinkel ändern oder bei Zugversuchen immer bei einer bestimmten Kraft abbrechen, weil dann die Kurven besser aussehen. Das ist eben der Unterschied zwischen Fertigteilen und Prüfkörpern.
    • petersj schrieb:

      Genau DAS ist das Problem bei der Probekörperherstellung! Würde man immer bei gleichen Werkzeuginnendrücken umschalten, werden zu viele weitere beeinflussende Parameter variiert. Der Umschaltpunkt wird im Prinzip bei jedem Schuss neu festgelegt. Die Viskosität spielt in den Schuss mit rein. Dadurch erhält man eine Serie unterschiedlicher Probekörper, die zu unterschiedlichen Messwerten führen.
      DAS ist für mich nicht nachvollziehbar ?( ?( Es geht mir garnicht um den Umschaltpunkt oder dass die Prüfkörper schön sein müsssen, es geht mir vielmehr darum, dass die Prüfkörper unter gleichen physikalischen Bedingungen ausgeformt werden!
      spritzguss-schulung.de steht für Qualitätsentstehung durch den optimalen Produktions-Prozess und nicht durch das optimale QM-System!

      Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von Behrens ()

    • Always student schrieb:

      @Berens meinst Du das mit dem Wärmebild machen über die Wärmebildkamera oder das messen und überwachen über Temperatursensoren im Werkzeug?
      Mit Wärmebildkamera .... Stichwort "Wärmeverteilung", "Verzugsverhalten", "Entformtemperatur" ....
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    • Behrens schrieb:

      es geht mir vielmehr darum, dass die Prüfkörper unter gleichen physikalischen Bedingungen ausgeformt werden!
      ... hierzu geht es besonders um den Nachdruck, der die Verdichtung des Prüfkörpers erzeugt. Die Wirkung dieses Nachdrucks in der Kavität schwankt logischerweise mit der Viskosität des Materials. Besonders macht sich dieses bemerkbar, wenn die Länge der plastischen Seele im Kaltbereich durch einen Kaltanguss verlängert wird (siehe Bild)!!

      Probekörper.jpg
      spritzguss-schulung.de steht für Qualitätsentstehung durch den optimalen Produktions-Prozess und nicht durch das optimale QM-System!
    • Im Grunde Haben Sie die Antwort schon selber gegeben:
      1.) Der Nachdruck muss mit Schwankungen der Viskosität entsprechend angepasst werden.
      2.) Ebenso ändert sich der Umschaltpunkt, da ja der WID diesen Umschaltpunkt definiert.
      Und drittens liegt - nach der Norm - der WID-Sensor bei den nach dieser Norm hergestellten Probekörper angussnah. Heißt: etwa 25mm von der Angussstange entfernt, im Angussverteiler. Für alle Probekörper.
      Habe ich eine Maschine, auf der z.B. ein Werkzeug läuft mit einem Material einer definierten Charge für eine längere Zeit, ist eine Steuerung über WID kein Problem. Denn die Charge sollte ja einigermaßen homogen sein. Im Fall der Probekörperherstellung werden selten mehr als 30-40 Schuss gefahren, weil nicht mehr Probekörper gebraucht werden. Dann ändert sich idR. das Material oder die Zusammensetzung der Charge. Dann muss der WID-Umschaltpunkt neu erarbeitet werden. Mit den dazu gehörenden Konsequenzen wie Nachdruckanpassung, ggf. Anpassung der Einspritzgeschwindigkeit etc. Das ist in der Kunststoffherstellung mit der recht hohen erforderlichen Anzahl unterschiedlicher erforderlicher Probekörper pro Charge zeitlich für die Spritzgießer an den Maschinen nicht durchführbar und auch nicht sinnvoll.
      Als Beispiel: Ich habe Material A und Werkzeug B. Also muss hier Spritzgießprogramm AB verwendet werden. Die Maschine hat den Status einer Black Box. Mit der Maschine und dem gegebenen Programm müssen bei dem Material A und dem Werkzeug B die Prüfergebnisse der Probekörper einen gegebenen Wert erreichen und auch einen gegebenen maximalen Wert nicht überschreiten. Werden die vorgegebenen Werte über- oder unterschritten (Toleranzen vorhanden), stimmt etwas mit dem Material nicht. Das erfordert dann weitere Prüfungen des gesamten Produktionsablaufes inkl. der Einhaltung der Rezeptur. Würde ich nun per WID den Umschaltpunkt definieren, ergeben sich zwangsläufig Parametervariationen, die auch zu Abweichungen der Messergebnisse führen können. Um das auszuschließen macht es bei diesem Herstellungsprozess keinen Sinn mit WID zu arbeiten.
      Wir haben es aus ausprobiert und es war in unseren Augen in unseren Prozessen keinen Sinn mit WID-Umschaltung zu arbeiten.
      Wie gesagt: In einer Produktion mit 100kg Chargengröße oder mehr und einem geringen Teilegewicht, ist bei längeren Laufzeiten die Umschaltung per WID durchaus sinnvoll und funktioniert.
    • @petersj - ich höre was Du sagst und glaube, dass Ihr das ausgiebig getestet habt. Jedoch verstehen kann ich es nicht.

      Ich war selbst lange Zeit bei einem großen Produzenten und kenne die "Mess-Schwankungen" aus den ISO Probekörpern. Und weiß auch was die "Main-Effects" der Prozessgrößen auf die Messwerte sind.

      Jedoch sollte eine geregelte WID-Umschaltung nach aller Theorie die "beste" Konstanz und damit auch die "besten" Messwerte aus den Probekörpern erzeugen. Die Erklärung, WARUM das NICHT so ist, erschließt sich mir noch nicht. Die pot. Parameterschwankungen sind ja nur eine gering modulierte Umschaltposition. Mehr nicht.

      Oder sprichst Du davon, die WID-Umschaltung jedes Mal neu händisch zu ermitteln?

      Anyway - iss ja was es iss.

      :thumbup:

      ps: Habt Ihr amorph vs teilkristallin vergleichen?

      Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von LutherStickl ()

    • Dazu kommt noch, dass die Ergebnisse zwischen Chargen bzw. Versuchsreihen nicht vergleichbar sind.
      Habe ich ein Material mit Charge 3 und 7 und Charge 7 schafft die Zielmesswerte mit GLEICHEN Parametern nicht, nicht nach Ausschlussverfahren etwas am Material nicht, wenn ich Maschinen- oder Werkzeugversagen ausschließen kann.
      Fahre ich einen geregelten Prozess, kann ich bis zu einem gewissen Grad die Schwankunen ausgleichen und erhalte bei der Messung i.O.-Ergebnisse, obwohl das Material nach Norm oder Datenblatt vielleicht schon geringfügig außerhalb der Toleranzen ist.

      In der Serienfertigung gibt es sicher keinerlei Zweifel über die Überlegenheit von geregelten Prozessen und WID-Technik, aber im Laborbetrieb sind reproduzierbare Randbedingungen oft wichtiger, als optimale Prozesse.

      Das ist dann wie mit Handys, die die Leistung drosseln, um bei alterndem Akku die nominale Laufzeit zu erreichen ;)
    • petersj schrieb:

      1.) Der Nachdruck muss mit Schwankungen der Viskosität entsprechend angepasst werden.
      Macht man dieses nicht (wie derzeitige Arbeitsweise) ergeben sich Schwankungen in der Kavität, heisst: Die Verdichtung des Formteiles variiert. Zudem kann man Toleranzen beim *max. Innendruckwert* festlegen. Ich vermute/behaupte mal, dass die Probekörper mit "Überladung" hergestellt werden ...

      petersj schrieb:

      2.) Ebenso ändert sich der Umschaltpunkt, da ja der WID diesen Umschaltpunkt definiert.
      Ja, das muss auch so sein, da ja *wiederholgenauer Umschaltzustand in der Kavität* das Ziel sein soll und nicht wiederholgenaue Maschinenparameter!

      petersj schrieb:

      Und drittens liegt - nach der Norm - der WID-Sensor bei den nach dieser Norm hergestellten Probekörper angussnah. Heißt: etwa 25mm von der Angussstange entfernt, im Angussverteiler. Für alle Probekörper.
      Wer hat denn diese UNSINNIGE Norm erfunden? Den Sensor "im Angussverteiler"? Das ist nicht "angussnah" sondern das wäre im Anguss ... oder verstehe ich da was falsch? Zudem sollten alte Normen immer der Entwicklung angepasst werden ... ich vermute mal, dass die Norm aus der "Spritzguss-Steinzeit" stammt ?(

      petersj schrieb:

      Dann ändert sich idR. das Material oder die Zusammensetzung der Charge. Dann muss der WID-Umschaltpunkt neu erarbeitet werden.
      Das ist so nicht korrekt, der *Umschaltdruck in der Kavität* sorgt für reproduzierbaren Umschaltzustand am Formteil. .... Ich vermute mal, dass euch die Erfahrung oder das Wissen mit dieser "Arbeitsweise" fehlt ... ;)
      Ja, mit Werkzeugsensorik zu arbeiten hat's in sich, deshalb fehlt dieses auch komplett in der Ausbildung!! :thumbdown: ---- Ergo: um aber das Ausformen in der Kavität wiederholgenau zu erreichen, braucht man eben diese Technik(!!), es sei denn, man fährt mit "Überladungsprozessen", was in der Regel alle machen.

      Sei wie es sei ... entscheidend für die Probekörper ist doch wohl im hohen Maße die Verdichtung, oder? Und diese erfolgt im Nachdruckprozess, also kann mit Wegumschaltung gearbeitet werden und nur der Nachdruckprozess über Innendruck gefahren und dokumentiert werden.
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    • Das schlimmste und gefährlichste für unsere (verlorene) Wettbewerbsfähigkeit war und ist doch, dass jeder in seiner *Wohlfühlzone der bisherigen Arbeitsweisen* bleiben möchte!! Dieses blockierte jahrzehnte den Fortschritt der Ausbildung und das Arbeiten in den Spritzereien und auch bei den Materialherstellern!

      Somit werden die ALTEN Fehlerbilder die HEUTIGEN und auch die ZUKÜNFTIGEN Fehlerbilder in den Spritzereien als Tradition weiter gepflegt ---- Super für den Kostentreiber QM ;) ;) :D :D
      spritzguss-schulung.de steht für Qualitätsentstehung durch den optimalen Produktions-Prozess und nicht durch das optimale QM-System!