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Automatisierung der Thermochromie-Kompensation ermöglicht 100% Inline Inspektion in der Kunststoffproduktion

Einführung

Im Hinblick auf die Inline-Inspektion von 100% und die Reduzierung der Produktverschwendung auf Null in der Kunststoffherstellung wurde eine Methode entwickelt, die die Auswirkungen der Thermochromie (dh die Auswirkung von Temperaturänderungen auf die beobachtete Farbe eines Produkts) kompensiert.

Micro-Epsilon hat in enger Zusammenarbeit mit SKZ (Süddeutsches Kunststoff-Zentrum) eine funktionierende Lösung entwickelt. Durch die Kombination des Inline-Farbmesssystems colorCONTROL ACS7000 mit der Korrektur für die Thermochromie und dem Wärmebildkamerasystem moldCONTROL zur geometrischen Fehlererkennung ist die 100®-Inline-Qualitätskontrolle von Formteilen mit der Technologie von Micro-Epsilon möglich.


Es ist allgemein bekannt, dass der Effekt der Temperatur die beobachtete Farbe eines Produkts verändert. Selbst bei einem Temperaturunterschied von nur 20 ° C können bei bestimmten Farben Farbabweichungen von mehr als 2? E-Einheiten auftreten. Dieser Effekt wird als "Thermochromie" bezeichnet. Daher ist es normalerweise notwendig, das Produkt abkühlen zu lassen, bevor eine genaue Farbmessung vorgenommen werden kann. Um die Inline-Inspektion von 100% zu reduzieren und die Produktverschwendung auf Null zu reduzieren, muss eine Methode entwickelt werden, die die Auswirkungen der Thermochromie kompensiert. Micro-Epsilon hat in enger Zusammenarbeit mit SKZ (Süddeutsches Kunststoff-Zentrum) eine funktionierende Lösung entwickelt.

Thermochromie mit Farb- und Temperatursensoren bekämpfen

Bei Spritzgießverfahren werden Produkte normalerweise mit Farbpellets geformt, die in Chargen geliefert werden, die von verschiedenen Herstellern geliefert werden können. Es ist daher unerlässlich, die genauen Farbwerte dieser Produkte kontinuierlich zu überwachen, um sicherzustellen, dass sie genau sind. Um 100% Inline-Kontrolle der Produktfarbe während des Spritzgießens von Kunststoffteilen zu ermöglichen, hat das SKZ-Institut eine Methode entwickelt und getestet, um den Farbunterschied eines Objekts bei verschiedenen Temperaturen - thermochromes Verhalten mit Farbspektrophotometern und Infrarot-Temperatursensoren - zu korrelieren von Micro-Epsilon.

Farbmessungen mit einem colorCONTROL ACS7000 Spektralphotometer und Temperaturmessungen mit den Infrarot-Temperatursensoren der CT-Serie von Micro-Epsilon erzeugen eine Masterkurve auf mehreren verschiedenen Temperaturniveaus, die das thermochrome Verhalten jeder einzelnen Farbe oder Schattierung beschreibt. Dadurch können Farbwerte, die an einem warmen Produkt gemessen wurden, in die tatsächlichen Farbwerte für die Raumtemperatur umgewandelt werden.

Die vorberechneten "Abkühlungskurven" sind in der Systemsoftware hinterlegt und ermöglichen es, die beim Entformungsprozess ermittelten Farbwerte (typischerweise 60 bis 80 ° C) in eine Referenztemperatur, z. B. 20 ° C, umzurechnen. Dadurch kann die Farbe jetzt früher automatisch im Prozess geprüft werden, was die Zykluszeiten verkürzt, die Produktivität optimiert und den Ertrag im Vergleich zu herkömmlichen Stichproben erhöht.

Inline-Qualitätskontrolle und Farbkontrolle im Spritzguss

Unterschiedliche Inspektionstechniken können geschickt kombiniert werden, was eine einfache und fehlerfreie In-Prozess-Überwachung ermöglicht. So können zum Beispiel beim Spritzgießen das neue Inline-Thermografiesystem moldCONTROL und das Inline-Farbmesssystem colorCONTROL ACS7000 von Micro-Epsilon kombiniert werden, um während der Produktion zu messen und zu inspizieren. Hier wird ein Formteil während des Produktionsprozesses direkt vor einer Infrarotkamera transportiert. Moderne Spritzgießsysteme sind normalerweise mit einem automatischen Handhabungssystem zum Entfernen und Lagern von Komponenten ausgestattet. Die Positionierung der Komponente vor der Kamera ermöglicht ein präzises Zeitfenster bei der Aufnahme von Thermografiebildern. Dies stellt sicher, dass die thermografischen Bilder von einem Videobild zu einem anderen verglichen werden können. Beim automatischen Entfernen der Komponenten muss innerhalb kurzer Zeit eine "Gut / Schlecht" -Komponentenentscheidung getroffen werden. Ziel ist es, Probleme zu vermeiden, die die Weiterverarbeitung stören können, und so schnell wie möglich korrigierende Maßnahmen zu ergreifen, um unnötige Zusatzkosten zu vermeiden.

Defekterkennung mittels Thermografie

Das moldCONTROL Inline-Thermografiesystem erkennt Qualitätsabweichungen durch den Einsatz einer Infrarot-Wärmebildkamera mit hoher Geschwindigkeit und hoher Auflösung. Es zeichnet die gesamte Komponente in bis zu sechs verschiedenen Ansichten auf und untersucht sie. Das Prinzip ist einfach: Eine Wärmebildkamera thermoIMAGER TIM erfasst die vom Werkzeug ausgehende Infrarotstrahlung und visualisiert sie. Die Temperaturverteilung liefert eine Qualitätsaussage über eine falsche Temperaturkontrolle des Werkzeugs, eine Fehlfunktion der Werkzeugtemperatur, sichtbare Geometriefehler und versteckte Fehler. Die Software zeigt das Referenzbild, das IR-Bild der Komponente und den Unterschied zwischen den beiden Bildern an. Die ermittelten Temperaturdifferenzen bilden die Grundlage für eine "Bestanden / Nicht bestanden" -Entscheidung. Temperaturalarmgrenzen können mit der Bediensoftware SKZ frei vorgegeben werden. Defekte Komponenten können abhängig von diesen Einstellungen sortiert und entfernt werden.

100% Inline-Qualitätskontrolle von Kunststoffprodukten

Durch die Kombination des Inline-Farbmesssystems colorCONTROL ACS7000 mit der Korrektur für die Thermochromie und dem Wärmebildkamerasystem moldCONTROL zur geometrischen Fehlererkennung ist die 100®-Inline-Qualitätskontrolle von Formteilen mit der Technologie von Micro-Epsilon möglich.

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