DE | EN
Projekte

Projekte anzeigen

Material

Entwicklung maßgeschneiderter Compounds
Neben klassischen Thermoplasten wie Polyolefinen, Polyvinylchlorid, Polyestern, Polyamiden, Polycarbonaten oder Styrolcopolymeren sowie deren Blends forschen wir an der Entwicklung von Biopolymeren, Wood Polymer Composites (WPC), Hochleistungskunststoffen, Nanocomposites und thermoplastischen Elastomeren (TPE).

Prozess

Verarbeitung und Weiterbearbeitung von Kunststoffprodukten
Wir arbeiten an Themen mit starkem Bezug zur industriellen Umsetzung. Dabei können wir auf ein großes Netzwerk vertrauen, das unsere Kompetenzen ergänzt. So gelingt es uns, innovative Lösungen für Ihre Fragestellungen zu entwickeln.

Messtechnik

Fehler entdecken und Gefahren minimieren
In der Kunststoffindustrie werden unterschiedliche Prüfmethoden zur Prozessüberwachung und Bauteilprüfung eingesetzt. Sie helfen bei der Schadensanalyse, Qualitätskontrolle und Produktüberwachung. 

Kreislaufwirtschaft

Auch im Abfall stecken wertvolle Rohstoffe
Wir arbeiten an Themen mit starkem Bezug zur industriellen Umsetzung. Dabei können wir auf ein großes Netzwerk vertrauen, das unsere Kompetenzen ergänzt. So gelingt es uns, innovative Lösungen für Ihre Fragestellungen zu entwickeln.

Digitalisierung

Analog war gestern – Industrie 4.0 ist die Zukunft
Die Digitalisierung ist ein Eckpfeiler der modernen Industrie. Sie birgt ein enormes Potenzial, um die Leistungen in der Produktion deutlich zu steigern und damit die Wettbewerbsfähigkeit in Deutschland zu stärken.

Zurück
Vorteile
Mitglieder
Förderer & Partner
Produkte
Verfahren
Produktzertifizierung
Überwachung
Schadensanalyse
Tagungen
Kurse
Abschlüsse & Meister
Online
Inhouse
Whitepaper
Material
Prozess
Messtechnik
Kreislaufwirtschaft
Digitalisierung
Kooperation
Qualitätspolitik
Zertifizierungsablauf
Downloads
Kunststoff-Lexikon
Unsere Mission
Standorte
Karriere
Presse
Podcast
Nachhaltigkeit
Zurück
0-9
A
B
C
D
E
F
G
H
I
K
M
N
O
P
R
S
T
U
V
W
Z
Forschung

Polymerschaumüberwachung mittels Luftultraschall

Prozess- und Qualitätsüberwachung in der Polymerschaumextrusion mittels Luftultraschall

Vorhabennummer: 21035 BG

Projektdauer

Von: 01.06.2020 Bis: 28.02.2023

Beschreibung

Rohdichte und Zellgröße sind die charakteristischen Kenngrößen von polymeren Schäumen, welche maßgeblich deren Qualität und damit Einsatzfeld bestimmen. Bei der Herstellung wird eine Prozessführung von Faktoren wie z. B. Chargenwechsel, Temperaturschwankungen oder Werkzeugverschleiß beeinflusst. Dies wiederum schlägt sich in den charakteristischen Kenngrößen des geschäumten Polymerwerkstoffes nieder. Die erforderliche Kontrolle der Kenngrößen geschieht bis dato überwiegend offline. Eine Inline-Prozessüberwachung der entscheidenden Parameter Rohdichte und Zellgröße im laufenden Schaumextrusionsprozess ist bislang nicht möglich. Die Luftultraschall(LUS)-Technologie ist, bedingt durch zahlreiche Alleinstellungsmerkmale im Bereich der Charakterisierung von Schäumen, besonders erfolgsversprechend. Vorteile dieser Technologie liegen z. B. in einer zerstörungsfreien und berührungslosen Arbeitsweise, welche im Vergleich zu Röntgenstrahlung nicht ionisierend und nicht gesundheitsgefährdend sind. Im Projekt wurden verschiedene Ansätze zur Luftultraschallcharakterisierung in Transmissionsanordnung und bei einseitiger Zugänglichkeit verfolgt. Dabei zeigte sich, dass die Ultraschallcharakteristiken und die Schaumparameter auf komplexe Weise zusammenhängen, was einfache, auf die Laufzeit oder die Schallamplitude basierende Charakterisierungsverfahren, nur teilweise geeignet erscheinen lässt. Gleichwohl ließen sich zumindest bei einem Teil der verfügbaren Schaumproben Korrelationen herausarbeiten, welche Möglichkeiten zur Anwendung des Verfahrens bieten. Eine vertiefende Datenanalyse erschien deswegen wünschenswert. Dennoch konnten zuverlässig Schäume innerhalb einer Produktreihe unterschieden werden, was in Rücksprache mit dem projektbegleitenden Ausschuss häufig als Information ausreicht. Im Rahmen einer Pilotuntersuchung wurden dabei erstmals in größerem Umfang vielfältige Methoden des Maschinellen Lernens auf die aufgenommenen Zeitreihen angewendet. Klassifizierungsaufgaben konnten erfolgreich bearbeitet werden. So gelang die Zuordnung zu Materialgruppen. Für einen Teil der untersuchten Schaumproben konnte auch eine genaue Bestimmung der Rohdichte (relative Abweichung kleiner 5%) aus den Zeitreihen erreicht werden. Dabei konnte die grundsätzliche Inline-Fähigkeit der erarbeiteten Methodik nachgewiesen und somit die praktische Anwendung vorbereitet werden. Insgesamt hat das Projekt somit neue Perspektiven der Anwendung der Luftultraschallprüfung eröffnet. Die Charakterisierung von Schäumen mit Luftultraschall ist inline möglich und verspricht für die Anwendung relevante Materialkennwerte liefern zu können. Von diesen Ergebnissen profitieren nicht nur Anbieter von Ultraschallsystemen und Anwender von Luftultraschallsystemen, sondern auch Dienstleister im Bereich der zerstörungsfreien Prüfung und kunststoffverarbeitende Unternehmen.
Zur Projektübersicht

Ansprechpartner:

Luis Wachter
Gruppenleiter | Zerstörungsfreie Prüfung
Würzburg
l.wachter@skz.de
Download publication
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz  Logo
AiF Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungs- vereinigungen Otto von Guericke e. V. Logo

Ihr Browser ist veraltet

Für das beste Nutzererlebnis auf unserer Webseite empfehlen wir die Verwendung eines aktuellen Webbrowsers. Bitte aktualisieren Sie Ihren Browser, um alle Funktionen störungsfrei verwenden zu können.