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Präzisionswerkzeuge wie Spritzgießwerkzeuge erfordern Predictive Maintenance (vorausschauende Instandhaltung).

Sensoren für Predictive Maintenance beim Spritzgießen

Mold Monitoring

Kennen Sie den Zustand Ihres Spritzgießwerkzeugs?

Das Spritzgießwerkzeug ist das wichtigste Betriebsmittel im Spritzgießprozess, da es in der Regel nicht ersetzbar ist. Ein Schaden führt zwingend zu einem Produktionsausfall, der die Lieferkette gefährden kann. Dementsprechend kommt der Predictive Maintenance (vorausschauenden Instandhaltung) eine sehr große Bedeutung zu. Diese wird heute in Abhängigkeit von Zeitintervallen oder Produktionsmengen gesteuert, was den Anwender dazu zwingt, häufiger als notwendig zu warten, um die Produktionsfähigkeit in jedem Fall sicherzustellen. Durch den Einsatz von intelligent im Spritzgießwerkzeug platzierter Sensorik kann der Betriebszustand des Werkzeugs überwacht werden (Mold Monitoring). Objektive Messdaten bilden die sichere Grundlage, um eine Verlängerung der Wartungsintervalle zu erlauben.

Wir bieten Ihnen eine einzigartige Auswahl an spezifischen Sensoren:

Temperatursensoren 6198A von Kistler für das Mold Monitoring helfen den Zustand des Temperiersystems zu überwachen.
Werkzeugtemperatur-Sensoren
Werkzeugtemperatur-Sensoren sind eine einfache und kostengünstige Möglichkeit, die tatsächliche Werkzeugtemperatur zu überwachen.
Körperschall-Sensoren von Kistler zur Predictive Maintenance helfen, Verschleißzustände des Spritzgießwerkzeugs zu ermitteln.
Beschleunigungs- und Körperschall-Sensorik (AE-sensoren)
Mechanische Elemente eines Spritzgießwerkzeugs wie Schieber und Führungen können mittels Körperschall-sensoren effektiv überwacht werden: die akustische Emission (AE) ändert sich im Verschleißzustand.
Dehnungsmessdübel und Dehnungssensoren erfassen die Oberflächendehnung und damit auch die Spannung in der Werkzeugstruktur. Eine Veränderung des Messsignals ist ein Hinweis auf Abnutzung oder Verformung der tragenden Baugruppen im Spritzgießwerkzeug.
Dehnungssensoren
Dehnungsmessdübel und Dehnungssensoren erfassen die Oberflächendehnung und damit auch die Spannung in der Werkzeugstruktur. Eine Veränderung des Messsignals ist ein Hinweis auf Abnutzung oder Verformung der tragenden Baugruppen im Spritzgießwerkzeug.
Distance sensors
Abstandssensoren
Optische oder induktive Abstandssensoren erfassen Veränderungen im Zusammenspiel der Werkzeugplatten. Dieses kann durch Verschmutzung oder Abnutzung beeinträchtigt sein und z. B. zur Gratbildung am Formteil führen.
Kistler empfiehlt für das Mold Monitoring bezüglich der Auswerferkraft im Spritzgießwerkzeug Kraftsensoren 90x1C.
Kraftsensoren
Alternativ zu Dehnungssensoren kann auch ein Kraftssensor eingesetzt werden, z. B. zur Messung der Kraft des Auswerfers.

Temperierung von Spritzgiesswerkzeugen – Mold Monitoring mit Temperatursensoren

Für das Mold Monitoring bietet Kistler zur Kontrolle der Temperierung des Spritzgießwerkzeugs spezielle Temperatursensoren.

Die Temperatur ist neben dem Druck eine der wichtigsten Prozessgrößen im Spritzgießprozess. Um die Wärme aus dem Werkzeug kontrolliert und reproduzierbar abzuführen, werden Spritzgießwerkzeuge mittels einem Temperiermedium (meist Wasser) und einem Temperiergerät in einem engen Temperaturbereich gehalten. Hierbei können auch unterschiedliche Temperaturen in einem Werkzeug notwendig sein. 

Eine Instandhaltungsmaßnahme ist dann angezeigt, wenn der Durchfluss des Mediums durch die Temperierkanäle im Werkzeug und der Wärmeübergang zur Werkzeugwand behindert werden, z. B. durch Ablagerungen. Mit einem einfachen, kostengünstigen, im Werkzeug platzierten Temperatursensor ist es möglich, Störungen in diesem komplexen System rechtzeitig zu erkennen. 

Kraftfluss und Deformationen im Spritzgießwerkzeug – Mold Monitoring mit Dehnungssensoren

Dehnungssensoren von Kistler helfen, Deformationen des Spritzgießwerkzeugs beim Mold Monitoring frühzeitig aufzudecken.

Das Spritzgießwerkzeug ist ein hochbelastetes System, das sich aus sehr vielen Komponenten zusammensetzt. Es muss die hohen Spritzdrücke in der projizierten Fläche des Formteils ableiten und wird im Gegenzug durch die Zuhaltekraft der Spritzgießmaschine zusammengepresst. Dieses Kräftesystem setzt ein sehr steifes und ausbalanciertes Werkzeug voraus. 

Etwaige Deformationen führen zu einem erhöhten Verschleiß der beweglichen Komponenten und zur Abnutzung der empfindlichen Trennebene. Der Einbau von Dehnungssensoren hilft, eine schleichende Veränderung zu erkennen und teuren Schäden und Ausfall vorzubeugen.

Auswerfer des Spritzgießwerkzeugs – Mold Monitoring mit Kraftsensoren

Predictive Maintenance auf Basis der Messung der Auswerfer-Kraft erlaubt Ablagerungen in Kavitäten aufzudecken.

Auswerfer können durch Verschmutzung schwergängig werden oder sich festsetzen. Die Messung der Auswerfer-Kraft gibt Aufschluss über seinen Zustand und lässt Rückschlüsse auf etwaige Ablagerungen in der Kavität zu, was eine Reinigung erfordern würde. 

Weitere Anwendungen für Kraftmessungen im Werkzeug bestehen in der Überwachung von Stützplatten oder Schiebern. 

Überwachung von Einlegeteilen beim Umspritzen – Mold Monitoring mit Abstandssensoren

Mold Monitoring wird empfohlen, um die korrekte Platzierung des Einlegeteils beim Umspritzen sicherzustellen.

Das Umspritzen von Einlegeteilen ist ein gängiges Verfahren. Dass der Einleger tatsächlich korrekt platziert wurde, muss überwacht werden, damit das Werkzeug keinen Schaden nimmt, etwa wenn Schmelze in Funktionsbereiche des Werkzeugs eindringt. Zur Überwachung können optische oder induktive Sensoren eingesetzt werden. 

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