Im Rahmen eines Verbundprojektes galt es, den Spritzgießprozess zu analysieren und energetisch zu optimieren.
Eine energetische Optimierung kann beim Spritzgießen durch eine Verringerung der Dosierzeit erfolgen, die beispielsweise durch die Verwendung eines anderen Schneckenkonzepts möglich ist. Allerdings ist die Optimierung eines Fertigungsprozesses aus ökonomischer Sicht riskant, weil insbesondere die Anzahl der erforderlichen Iterationsschritte bis zum fertigen Schneckenkonzept eine unkalkulierbare Größe ist.
Aufgabe dieses Teilprojektes war eine umfangreiche und systematische Untersuchung der Problematik.
Ergebnisse:
- Experimentelle Untersuchungen erfolgten an einer Arburg Spritzgießmaschine (Modell Allrounder 220 M) mit eingängiger Drei-Zonen-Schnecke. Für die Leistungsmessung kam eine Referenz-Drehmomentmessscheibe der Firma HBM (Typ: TB1A) zum Einsatz. Die Drehmomentmessscheibe liefert ein dem Drehmoment proportionales Signal aus, das über einen Verstärker auf dem Computer eingeht, und dort über die Programmsoftware PSI (Paderborner Spritzgießsimulation) umgewandelt, aufgezeichnet und grafisch dargestellt wird.
- Ein Vergleich der Dosierzeiten beider eingesetzten Schnecken (vorhandene und optimierte Drei-Zonen-Schnecke) zeigte, dass sich die Dosierzeit mit der neuen Schnecke beim Polypropylen und Polystyrol um jeweils ca. 11% und beim Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer um ca. 40% reduzieren ließ. Bei der Verarbeitung des Copolymers wurde eine erhöhte Antriebsleistung (ca. 7%) und bei der Verarbeitung des Polypropylens und des Polystyrols eine reduzierte Antriebsleistung (52,8-54%) benötigt.
