[go: up one dir, main page]

AT526618A1 - Method and device for producing a hollow-walled component - Google Patents

Method and device for producing a hollow-walled component Download PDF

Info

Publication number
AT526618A1
AT526618A1 ATA50810/2022A AT508102022A AT526618A1 AT 526618 A1 AT526618 A1 AT 526618A1 AT 508102022 A AT508102022 A AT 508102022A AT 526618 A1 AT526618 A1 AT 526618A1
Authority
AT
Austria
Prior art keywords
fluid
volume flow
injection molding
injection
pressure
Prior art date
Application number
ATA50810/2022A
Other languages
German (de)
Original Assignee
Plastic Innovation Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Plastic Innovation Gmbh filed Critical Plastic Innovation Gmbh
Priority to ATA50810/2022A priority Critical patent/AT526618A1/en
Priority to PCT/EP2023/078062 priority patent/WO2024083574A1/en
Publication of AT526618A1 publication Critical patent/AT526618A1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/1703Introducing an auxiliary fluid into the mould
    • B29C45/1704Introducing an auxiliary fluid into the mould the fluid being introduced into the interior of the injected material which is still in a molten state, e.g. for producing hollow articles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/1703Introducing an auxiliary fluid into the mould
    • B29C45/1704Introducing an auxiliary fluid into the mould the fluid being introduced into the interior of the injected material which is still in a molten state, e.g. for producing hollow articles
    • B29C45/1706Introducing an auxiliary fluid into the mould the fluid being introduced into the interior of the injected material which is still in a molten state, e.g. for producing hollow articles using particular fluids or fluid generating substances
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/76Measuring, controlling or regulating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/76Measuring, controlling or regulating
    • B29C45/7646Measuring, controlling or regulating viscosity
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/76Measuring, controlling or regulating
    • B29C45/766Measuring, controlling or regulating the setting or resetting of moulding conditions, e.g. before starting a cycle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2945/00Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
    • B29C2945/76Measuring, controlling or regulating
    • B29C2945/76003Measured parameter
    • B29C2945/7605Viscosity
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2945/00Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
    • B29C2945/76Measuring, controlling or regulating
    • B29C2945/76003Measured parameter
    • B29C2945/76056Flow rate
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2945/00Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
    • B29C2945/76Measuring, controlling or regulating
    • B29C2945/76003Measured parameter
    • B29C2945/76056Flow rate
    • B29C2945/7606Flow rate derivative, change thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2945/00Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
    • B29C2945/76Measuring, controlling or regulating
    • B29C2945/76177Location of measurement
    • B29C2945/76287Moulding material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2945/00Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
    • B29C2945/76Measuring, controlling or regulating
    • B29C2945/76344Phase or stage of measurement
    • B29C2945/76381Injection
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2945/00Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
    • B29C2945/76Measuring, controlling or regulating
    • B29C2945/76344Phase or stage of measurement
    • B29C2945/76414Solidification, setting phase
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2945/00Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
    • B29C2945/76Measuring, controlling or regulating
    • B29C2945/76494Controlled parameter
    • B29C2945/76498Pressure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2945/00Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
    • B29C2945/76Measuring, controlling or regulating
    • B29C2945/76494Controlled parameter
    • B29C2945/76545Flow rate
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2945/00Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
    • B29C2945/76Measuring, controlling or regulating
    • B29C2945/76494Controlled parameter
    • B29C2945/76545Flow rate
    • B29C2945/76548Flow rate derivative, change thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2945/00Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
    • B29C2945/76Measuring, controlling or regulating
    • B29C2945/76494Controlled parameter
    • B29C2945/76551Time
    • B29C2945/76561Time duration
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2945/00Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
    • B29C2945/76Measuring, controlling or regulating
    • B29C2945/76655Location of control
    • B29C2945/76775Fluids
    • B29C2945/76779Fluids auxiliary fluids introduced into the cavity
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2945/00Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
    • B29C2945/76Measuring, controlling or regulating
    • B29C2945/76822Phase or stage of control
    • B29C2945/76829Feeding
    • B29C2945/76839Feeding auxiliary fluids, e.g. gas, liquid
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2945/00Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
    • B29C2945/76Measuring, controlling or regulating
    • B29C2945/76822Phase or stage of control
    • B29C2945/76913Parameter setting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2945/00Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
    • B29C2945/76Measuring, controlling or regulating
    • B29C2945/76929Controlling method
    • B29C2945/76933The operating conditions are corrected immediately, during the same phase or cycle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2945/00Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
    • B29C2945/76Measuring, controlling or regulating
    • B29C2945/76929Controlling method
    • B29C2945/76939Using stored or historical data sets
    • B29C2945/76949Using stored or historical data sets using a learning system, i.e. the system accumulates experience from previous occurrences, e.g. adaptive control

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines hohlwandigen Bauteils mit reproduzierbarer Restwandstärke durch Bestimmen von wenigstens einem Sollwert eines von einer Fluidinjektionsanlage zu erzeugenden Fluidvolumenstroms beim fluidinjizierten Kunststoffspritzgießen, wobei eine Spritzgussmaschine eine plastifizierte Materialschmelze in eine formgebende Kavität einspritzt; wobei zum Verdrängen der Schmelze aus dem Bauteilinneren eine Fluidinjektionsanlage vorgesehen ist, die ein den Fluidvolumenstrom (Druck-/Zeit-Profil) erzeugendes Fluid, vorzugsweise Gas oder Wasser, über einen an dem Spritzgusswerkzeug angeordneten Injektor in die formgebende Kavität injiziert; und wobei wenigstens ein Sollwert des Fluidvolumen- stroms (Druck-/Zeit-Profil) auf der Grundlage wenigstens eines Prozessparameters und/oder wenigstens eines Maschinenparameters der Spritzgussmaschine bestimmt wird, wobei zur Herstellung der reproduzierbaren der Restwandstärke des hohlwan- digen Bauteils ein Zusammenhang zwischen dem wenigstens einen Prozesspara- meter und/oder dem wenigstens einen Maschinenparameter und dem Fluidvolumen- strom abgeleitet wird; und der wenigstens eine Sollwert des Fluidvolumenstroms und/oder des Fluiddrucks anhand des Zusammenhangs neu bestimmt wird.The invention relates to a method for producing a hollow-walled component with a reproducible residual wall thickness by determining at least one target value of a fluid volume flow to be generated by a fluid injection system during fluid-injected plastic injection molding, wherein an injection molding machine injects a plasticized material melt into a molding cavity; wherein a fluid injection system is provided to displace the melt from the interior of the component, which injects a fluid that generates the fluid volume flow (pressure/time profile), preferably gas or water, into the molding cavity via an injector arranged on the injection molding tool; and wherein at least one target value of the fluid volume flow (pressure/time profile) is determined on the basis of at least one process parameter and/or at least one machine parameter of the injection molding machine, wherein a relationship between the at least one process parameter and/or the at least one machine parameter and the fluid volume flow is derived in order to produce the reproducible residual wall thickness of the hollow-walled component; and the at least one target value of the fluid volume flow and/or the fluid pressure is redetermined based on the relationship.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines im Inneren wenigstens einen Hohlraum aufweisenden Strukturbauteils aus thermoplastischem Kunststoff. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen ist, sowie ein Computerprogrammprodukt. The invention relates to a method for producing a structural component made of thermoplastic material having at least one cavity in the interior. The invention further relates to a device which is provided for carrying out the method according to the invention, as well as a computer program product.

Die hier betrachteten hohlwandigen Strukturbauteile werden im Spritzgießverfahren hergestellt, welches üblicherweise folgende Prozessschritte umfasst: Schließen eines konfigurierten Spritzgusswerkzeuges, Einspritzen einer plastifizierten Kunststoffschmelze in das geschlossene Spritzgusswerkzeug, Injizieren wenigstens eines Fluids in das geschlossene Spritzgusswerkzeug zum Verdrängen der plastischen Seele aus dem Inneren des hohlwandigen Strukturbauteils, Öffnen des Spritzgusswerkzeuges und Entformen des abgekühlten Strukturbauteils. The hollow-walled structural components considered here are manufactured using the injection molding process, which usually comprises the following process steps: closing a configured injection molding tool, injecting a plasticized plastic melt into the closed injection molding tool, injecting at least one fluid into the closed injection molding tool to displace the plastic core from the interior of the hollow-walled structural component, opening the injection molding tool and demolding the cooled structural component.

Abgesehen von den zuvor genannten Prozessschritten, kann das Spritzgießverfahren weiterhin gemäß einer der nachfolgenden Prozessvarianten durchgeführt werden: Apart from the process steps mentioned above, the injection molding process can still be carried out according to one of the following process variants:

a) Aufblasverfahren a) Inflation process

b) Nebenkavität b) Secondary cavity

c) Masserückdrücken c) Mass back pressure

d) Sonderverfahren mit Projektil d) Special procedure with projectile

e) „Coinjektion“ (Mehrkomponenten) e) “Co-injection” (multi-component)

Ferner ist der Vorgang bzw. der Prozessschritt der Fluidinjektion je nach Art des Fluids gesondert zu betrachten. Die Injektion eines gasförmigen Mediums wird hiernach der sogenannten „Gas Injection Technology“ (GIT) zugeschrieben, wohingegen die Verwendung einer wässrigen Lösung der „Water Injection Technology“ (WIT) zugeordnet wird. Neben dem zum Einsatz kommenden Medium ergeben sich darüber hinaus weitere Unterschiede zwischen den vorgenannten Technologien. Beispielsweise im Hinblick auf die Regelung bzw. die Steuerung des bei der Fluidinjektion Furthermore, the process or process step of fluid injection must be considered separately depending on the type of fluid. The injection of a gaseous medium is attributed to the so-called "Gas Injection Technology" (GIT), whereas the use of an aqueous solution is assigned to the "Water Injection Technology" (WIT). In addition to the medium used, there are also other differences between the aforementioned technologies. For example, with regard to the regulation or control of the fluid injection

4 4

strom electricity

Überdies wird bei der GIT üblicherweise ein inertes Gas (z. B. Stickstoff) mittels eines Verdichters (Kompressor) auf 300 bis 350 bar verdichtet und in einer Druckgasflasche gespeichert. Anschließend wird anhand des in der Druckgasflasche gespeicherten Gases die Versorgung der für das Fluidunterstütze Spritzgießverfahren prozessintegrierten Regelventile gewährleistet. Genauer gesagt regeln die Regelventile unter Zugrundelegung eines einzustellenden Druckprofils die Gaszufuhr in das geschlossene Spritzgusswerkzeug, so dass sich ein entsprechender Gasvolumenstrom einstellt. Das Gas wird daraufhin über im Spritzgusswerkzeug montierte Injektoren in die formgebende Bauteilkavität injiziert. In addition, in GIT, an inert gas (e.g. nitrogen) is usually compressed to 300 to 350 bar using a compressor and stored in a compressed gas cylinder. The gas stored in the compressed gas cylinder is then used to supply the control valves integrated into the process for the fluid-assisted injection molding process. To be more precise, the control valves regulate the gas supply to the closed injection molding tool based on a pressure profile that can be set, so that an appropriate gas volume flow is established. The gas is then injected into the molding component cavity via injectors mounted in the injection molding tool.

Anders als bei der GIT üblich, wird bei der WIT der vorgesehene Fluidvolumenstrom an einer WIT-Anlage eingestellt. Zur eigentlichen Regelung des eingestellten Fluidvolumenstroms ist ferner eine Pumpe vorgesehen. Dazu wird im Laufe eines Spritzgussprozesses ein Startsignal zum Injizieren des Fluids (z. B. Wasser) an die WITAnlage übertragen. Daraufhin öffnet die WIT-Anlage einen in oder an dem Spritzgusswerkzeug montierten Injektor und das Fluid wird volumenstromgeregelt in die Unlike with GIT, with WIT the intended fluid volume flow is set on a WIT system. A pump is also provided for the actual regulation of the set fluid volume flow. For this purpose, a start signal for injecting the fluid (e.g. water) is transmitted to the WIT system during the injection molding process. The WIT system then opens an injector mounted in or on the injection molding tool and the fluid is pumped into the

Bauteilkavität injiziert. Component cavity injected.

Im Hinblick auf die Qualität der gespritzten Strukturbauteile geht mit den zuvor genannten Technologien stets der Nachteil einher, dass weder bei der GIT noch bei der WIT die Prozessschwankungen, die während des Spritzgießens üblicherweise auftreten, erfasst bzw. durch eine aktive Regelung möglichst ausgeglichen werden. Anders ausgedrückt wird der jeweilige Fluidvolumenstrom stets gemäß eines vorausgewählten Druck-/Zeit-Profils (GIT) oder eines vorausgewählten Volumenstromund/oder Druck-, Zeitprofils (WIT) konsequent geregelt bzw. angepasst, ohne hierbei die beim Spritzgießen auftretenden Prozessschwankungen zu berücksichtigen. Dabei kann die Qualität der im Spritzgießverfahren hergestellten Strukturbauteile maßgeblich durch eine Vielzahl der zahlreichen Prozess- und Maschinenparameter be-With regard to the quality of the injected structural components, the above-mentioned technologies always have the disadvantage that neither the GIT nor the WIT record the process fluctuations that usually occur during injection molding or compensate them as far as possible through active control. In other words, the respective fluid volume flow is always consistently controlled or adjusted according to a preselected pressure/time profile (GIT) or a preselected volume flow and/or pressure, time profile (WIT), without taking into account the process fluctuations that occur during injection molding. The quality of the structural components produced using the injection molding process can be significantly influenced by a large number of the numerous process and machine parameters.

einflusst werden. be influenced.

qualität der gefertigten Bauteile bzw. auf die Produktionsreproduzierbarkeit aus. quality of the manufactured components and the reproducibility of production.

Im Zuge dessen wurde in der Vergangenheit bereits hilfreiche Software (Tools) entwickelt, die es nicht nur ermöglicht, Prozessschwankungen beim Spritzgießen genereil zu erfassen und zu dokumentieren, sondern diese bereits während des Spritzprozesses aktiv auszugleicht. Ein Beispiel derartiger Software stellt das Programm „IQ-Weightcontrol“ (Fa. ENGEL) dar. Mithilfe der besagten Software werden beispielsweise Schwankungen des Sperrenschließverhaltens (betrifft die Rückstromsperre der Spritzeinheit) erfasst, woraufhin die Software aktiv eine Verschiebung bzw. Anpassung des Einspritzprofils durchführt. Auf diese Weise kann die Einspritzarbeit nahezu konstant gehalten werden. Im Gegensatz zum erfindungsgemäßen Verfahren wird jedoch lediglich ein Prozess- oder Maschinenparameter, wie beispielsweise die Einspritzarbeit aktiv erfasst und gegebenenfalls neu bestimmt. In the course of this, useful software (tools) have already been developed in the past that not only make it possible to generally record and document process fluctuations during injection molding, but also actively compensate for these during the injection process. An example of such software is the "IQ-Weightcontrol" program (ENGEL). With the help of the software in question, for example, fluctuations in the lock closing behavior (affects the non-return valve of the injection unit) are recorded, whereupon the software actively shifts or adjusts the injection profile. In this way, the injection work can be kept almost constant. In contrast to the method according to the invention, however, only one process or machine parameter, such as the injection work, is actively recorded and redetermined if necessary.

Eine andere, nicht unerhebliche Ursache für das Auftreten von Prozessschwankungen ist auf Schwankungen der Materialviskosität zurückzuführen. Derartige Schwankungen einer Materialviskosität führen dazu, dass das Fließverhalten des in der Spritzeinheit einer Spritzgussmaschine plastifizierten Materials stets unstetig bzw. unterschiedlich schwerfließend ist. Dadurch wird nicht nur ein unstetiges Sperrenschließverhalten der Rückstromsperre beim Einspritzvorgang des plastifizierten Materials herbeigeführt, sondern gleichwohl eine von einer „SOLL-Druckkurve“ abweichende „IST-Druckkurve“. Dies wiederum hat zur Folge, dass sich im Inneren des Spritzwerkzeugs eine zum Referenzmuster abweichende tatsächliche Einspritzleistung einstellt und infolgedessen ein unstetiger Forminnendruck gegeben ist. Alles in allem führen die Prozessschwankungen zu erheblichen Qualitätsdefiziten gegenüber Another, not insignificant cause of process fluctuations is fluctuations in material viscosity. Such fluctuations in material viscosity mean that the flow behavior of the material plasticized in the injection unit of an injection molding machine is always unsteady or has varying degrees of difficulty in flowing. This not only causes an unsteady closing behavior of the non-return valve during the injection process of the plasticized material, but also an “ACTUAL pressure curve” that deviates from a “TARGET pressure curve”. This in turn means that the actual injection performance inside the injection mold differs from the reference pattern and, as a result, an unsteady internal mold pressure is present. All in all, the process fluctuations lead to significant quality deficits compared to

der angestrebten Bauteilqualität der hergestellten Bauteile. the desired component quality of the manufactured components.

teilen ausgegangen werden. parts can be assumed.

Somit haben sämtliche Prozessschwankungen, wie beispielsweise Viskositäts-, Druck-, Temperatur- und/oder zeitliche Abweichungen zur Folge, dass sich die Restwandstärke des zu erzeugenden Bauteils nicht gleich stark ausbildet oder anders ausgedrückt, dass das in das Spritzgusswerkzeug injizierte Fluid unterschiedlich viel nicht erstarrtes Kernmaterial (d. h. plastische Seele) aus dem Bauteil drückt. Thus, all process fluctuations, such as viscosity, pressure, temperature and/or time deviations, result in the residual wall thickness of the component to be produced not being the same or, in other words, that the fluid injected into the injection molding tool presses different amounts of non-solidified core material (i.e. plastic core) out of the component.

Strukturbauteile, welche mittels einer Fluidinjektionstechnologie hergestellt werden (d. h. insbesondere zur Herstellung geschlossener Rohrgeometrien), weisen insgesamt eine höhere Torsionssteifigkeit auf als herkömmliche im Spritzgussverfahren hergestellte Rippenkonstruktionen (bei gleicher Wandstärke, gleichem Material und gleicher Masse). Ausgehend von dieser vorteilhaften Eigenschaft können die verschiedenen Fluidinjektionstechnologien entsprechend für die Herstellung hohlwandiger Strukturbauteile eingesetzt werden. Variiert jedoch aufgrund von Prozessschwankungen die Restwandstärke eines Bauteils, so variiert zwangsläufig auch die Bauteilsteifigkeit. Ein Unterschreiten der erforderlichen Bauteilsteifigkeit kann wiederum zu einem Strukturversagen infolge der auftretenden Belastungen führen, d.h. die Strukturintegrität ist nicht mehr gegeben, was beispielsweise bei einem Strukturbau-Structural components that are manufactured using fluid injection technology (i.e. in particular for the production of closed tube geometries) have a higher torsional stiffness overall than conventional rib structures manufactured using injection molding (with the same wall thickness, the same material and the same mass). Based on this advantageous property, the various fluid injection technologies can be used accordingly for the production of hollow-walled structural components. However, if the remaining wall thickness of a component varies due to process fluctuations, the component stiffness will inevitably also vary. Falling below the required component stiffness can in turn lead to structural failure as a result of the loads that occur, i.e. the structural integrity is no longer present, which can be the case, for example, with a structural component.

teil, welches für ein Zweirad vorgesehen ist, unbedingt zu vermeiden ist. part intended for a two-wheeler must be avoided at all costs.

Ausgehend von den oben skizzierten Nachteilen liegt der vorliegenden Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, ein zuverlässiges Verfahren zur Regelung bzw. zum aktiven Ausgleichen der zahlreichen mit den fluidunterstützenden Spritzgießverfahren einhergehenden Prozessschwankungen bereitzustellen, wodurch die Qualität der Based on the disadvantages outlined above, the present invention is therefore based on the object of providing a reliable method for controlling or actively compensating for the numerous process fluctuations associated with fluid-assisted injection molding processes, thereby improving the quality of the

4 4

Erfindungsgemäß ist zur Lösung der vorgenannten Aufgabe ein Verfahren zur Herstellung eines hohlwandigen Bauteils mit reproduzierbarer Restwandstärke durch Bestimmen von wenigstens einem Sollwert eines von einer Fluidinjektionskanal zu erzeugenden Fluidvolumenstroms beim fluidinjizierten Kunststoffspritzgießen gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 an die Hand gegeben, wobei bevorzugte Ausführungsvarianten Gegenstand der Unteransprüche sind. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung ergibt sich aus Anspruch 21. According to the invention, in order to achieve the above-mentioned object, a method for producing a hollow-walled component with a reproducible residual wall thickness by determining at least one target value of a fluid volume flow to be generated by a fluid injection channel during fluid-injected plastic injection molding according to the features of claim 1 is provided, with preferred embodiments being the subject of the subclaims. A device according to the invention results from claim 21.

Generell setzt das erfindungsgemäße Verfahren eine Spritzgussmaschine voraus, die eine plastifizierte Materialschmelze in eine formgebende Kavität einspritzt. Zum Verdrängen der plastifizierten Materialschmelze aus dem Bauteilinneren ist weiterhin eine Fluidinjektionsanlage vorgesehen, die ein den Fluidvolumenstrom erzeugendes Hilfsfluid, wobei es sich um geeignete Gase oder Flüssigkeiten wie Wasser handeln kann, über einen in oder an dem Spritzgusswerkzeug angeordneten Injektor in die formgebende Kavität injiziert. Hierbei wird ein Sollwert des Fluidvolumenstroms auf der Grundlage wenigstens eines Prozessparameters und/oder wenigstens eines Maschinenparameters der Spritzgussmaschine bestimmt. In general, the method according to the invention requires an injection molding machine that injects a plasticized material melt into a molding cavity. In order to displace the plasticized material melt from the interior of the component, a fluid injection system is also provided, which injects an auxiliary fluid that generates the fluid volume flow, which can be suitable gases or liquids such as water, into the molding cavity via an injector arranged in or on the injection mold. In this case, a target value of the fluid volume flow is determined on the basis of at least one process parameter and/or at least one machine parameter of the injection molding machine.

Erfindungsgemäß wird zur Einstellung der Restwandstärke des hohlwandigen Bauteils ein Zusammenhang zwischen dem wenigstens einen Prozessparameter und/oder dem wenigstens einen Maschinenparameter und dem Fluidvolumenstrom abgeleitet. Anschließend wird der wenigstens eine Sollwert des Fluidvolumenstroms und/oder des Fluiddrucks anhand des Zusammenhangs neu bestimmt. According to the invention, a relationship between the at least one process parameter and/or the at least one machine parameter and the fluid volume flow is derived in order to adjust the remaining wall thickness of the hollow-walled component. The at least one target value of the fluid volume flow and/or the fluid pressure is then re-determined based on the relationship.

Demgemäß ist bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass der wenigstens eine Prozessparameter und/oder der wenigstens eine Maschinenparameter unmittelbar an die Fluidinjektionsanlage übertra-Accordingly, in an advantageous embodiment of the method according to the invention, it is provided that the at least one process parameter and/or the at least one machine parameter is transmitted directly to the fluid injection system.

gen wird, welche einen neuen Sollwert des Fluidvolumenstroms berechnet. which calculates a new setpoint value of the fluid volume flow.

Gemäß einer anderen Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die Spritzgussmaschine den neuen Sollwert des Fluidvolumenstroms und/oder des Fluiddrucks berechnet und an die Fluidinjektionsanlage überträgt. According to another variant of the method according to the invention, it is provided that the injection molding machine calculates the new target value of the fluid volume flow and/or the fluid pressure and transmits it to the fluid injection system.

Nach wieder einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens überträgt die Spritzgussmaschine den wenigstens einen Prozessparameter und/oder den wenigstens einen Maschinenparameter wiederum an ein externes Gerät, welches anhand des empfangenen Parameters einen neuen Sollwert des Fluidvolumenstroms und/oder des Fluiddrucks berechnet und diesen an die Fluidinjektionsanlage According to another advantageous embodiment of the method according to the invention, the injection molding machine transmits the at least one process parameter and/or the at least one machine parameter to an external device, which calculates a new target value of the fluid volume flow and/or the fluid pressure based on the received parameter and transmits this to the fluid injection system

überträgt. transmits.

Vorzugsweise ist die Spritzgussmaschine mit dem externen Gerät verbunden, wobei das externe Gerät über eine elektronische Schnittstelle mit der Fluidinjektionsanlage Preferably, the injection molding machine is connected to the external device, wherein the external device is connected to the fluid injection system via an electronic interface

verbunden ist. connected is.

So ermöglicht die elektronische Schnittstelle einen Informationsaustausch zwischen der Spritzgussmaschine, der Fluidinjektionsanlage und/oder dem externen Gerät. Die Konfiguration des Anlageequipments kann dabei beliebig miteinander verbunden werden. Auf diese Weise kann die Fluidinjektionstechnik bzw. die Fluidinjektionsanlage auf beim Spritzgießen auftretende Prozessschwankungen aktiv Einfluss nehmen, indem die Spritzgussmaschine beispielsweise die Fluidinjektionsanlage mithilfe der Schnittstelle über Abweichungen der voreingestellten Parameter während des Spritzgießens informiert. Unter Zugrundelegung der voreingestellten Parameter The electronic interface enables information to be exchanged between the injection molding machine, the fluid injection system and/or the external device. The configuration of the system equipment can be connected as desired. In this way, the fluid injection technology or the fluid injection system can actively influence process fluctuations that occur during injection molding, for example by the injection molding machine informing the fluid injection system via the interface about deviations from the preset parameters during injection molding. Based on the preset parameters

menstrom aktiv an. actively increase the flow of human energy.

Ferner können die mittels der Schnittstelle an die Fluidanlage übertragenen Prozessdaten (Information) auch genutzt werden, um den zu injizierenden Fluidvolumenstrom aktiv an erfasste Viskositätsschwankungen, welche üblicherweise durch zahlreiche Einflussgrößen verursacht bzw. beeinflusst werden, anzupassen. Diese Anpassung kann beispielsweise mithilfe einer speziellen Software durchgeführt werden, welche ausgehend der erfassten Prozessschwankungen beim Spritzgießen den Fluidvolumenstrom oder ein dem Prozess zugrundeliegendes Druck-/Zeit-Profil aktiv anpasst, so dass die gewünschte Restwandstärke eines herzustellenden Bauteils stets konstant gehalten werden kann. Furthermore, the process data (information) transmitted to the fluid system via the interface can also be used to actively adapt the fluid volume flow to be injected to recorded viscosity fluctuations, which are usually caused or influenced by numerous influencing factors. This adaptation can be carried out, for example, using special software which, based on the recorded process fluctuations during injection molding, actively adapts the fluid volume flow or a pressure/time profile underlying the process, so that the desired remaining wall thickness of a component to be manufactured can always be kept constant.

Vorzugsweise handelt es bei der Schnittstelle um eine Euromap 62-Schnittstelle, wobei andere Schnittstellen wie eine Busschnittstelle, eine Ethernet- oder Wirelessverbindung ebenfalls denkbar sind. The interface is preferably a Euromap 62 interface, although other interfaces such as a bus interface, an Ethernet or wireless connection are also conceivable.

Eine Besonderheit der speziellen Software liegt darin, dass die Software die erfassten Prozessparameter und/oder Maschinenparameter parallel verarbeitet. Beispielsweise können bevorzugte IST-Maschinenparameter, wie das Drehmoment beim Dosieren, die Masse- bzw. Zylindertemperatur, der Einspritzdruck, die Einspritzgeschwindigkeit, die Einspritzarbeit, der Forminnendruck, Massepolster, die Werkzeugtemperatur, die Einspritzdruckkurve und das zugehörige Integral davon, die sogenannte Fließzahl, die Position der Plastifizierschnecke, den Nachdruck, die Nachdruckzeit, die Heißkanaltemperatur und dergleichen parallel verarbeitet werden, um auf diese Weise den Fluidvolumenstrom permanent mit einer hohen Genauigkeit an A special feature of the special software is that the software processes the recorded process parameters and/or machine parameters in parallel. For example, preferred actual machine parameters such as the torque during dosing, the mass or cylinder temperature, the injection pressure, the injection speed, the injection work, the internal mold pressure, the mass cushion, the mold temperature, the injection pressure curve and the associated integral thereof, the so-called flow number, the position of the plasticizing screw, the holding pressure, the holding pressure time, the hot runner temperature and the like can be processed in parallel in order to permanently adjust the fluid volume flow with a high degree of accuracy to

die Prozessschwankungen anpassen zu können. Basierend auf den zu verarbeitenden Parametern ermittelt die spezielle Software to adapt to process fluctuations. Based on the parameters to be processed, the special software determines

bzw. ein Algorithmus, die zum Ausgleich der auftretenden Prozessschwankungen notwendige Anpassung des Fluidvolumenstroms bzw. des Druck-/Zeit-Profils, so or an algorithm that adjusts the fluid volume flow or the pressure/time profile necessary to compensate for the process fluctuations that occur, so

Weiterhin ist es möglich, die Software bei bestehenden Anlagen in Form eines zusätzlichen Moduls auf einfache Weise zu implementieren bzw. nachzurüsten. In diesem Fall könnte das zusätzliche Modul geeignet konfiguriert sein, erfasste Prozessdaten gezielt in einer „Cloud“ zu speichern. Die gesammelten Prozessdaten könnten hierbei von einer KI zur Erzeugung eines selbstlernenden Systems abgerufen wer-It is also possible to easily implement or retrofit the software in existing systems in the form of an additional module. In this case, the additional module could be configured to store recorded process data in a targeted manner in a "cloud". The collected process data could be retrieved by an AI to create a self-learning system.

den. the.

Zudem können mit der speziellen Software bzw. dem zusätzlichen Modul verschiedene Veränderungen (z. B. Materialverschleiß) an der Hardware der Fluidanlage erkannt werden. Hierdurch können wiederum rechtzeitige (d. h. vor einem Maschinenstillstand) Maßnahmen wie ein präventiver Alarm, eine automatische Ersatzteilbestellung oder dergleichen eingeleitet werden. In addition, the special software or additional module can be used to detect various changes (e.g. material wear) in the hardware of the fluid system. This in turn allows timely measures (i.e. before a machine downtime) to be initiated, such as a preventive alarm, automatic ordering of spare parts or the like.

Bei einer alternativen vorteilhaften Verfahrensführung ist die Spritzgussmaschine über die elektronische Schnittstelle direkt mit der Fluidinjektionsanlage oder mit Komponenten der Fluidinjektionsanlage verbunden. In an alternative advantageous process control, the injection molding machine is connected directly to the fluid injection system or to components of the fluid injection system via the electronic interface.

Vorzugsweise handelt es sich bei den Komponenten um Regelventile, Pumpen, Injektoren, Düsen, pneumatische Regelelemente, hydraulische Regelelemente und/oder dergleichen. Preferably, the components are control valves, pumps, injectors, nozzles, pneumatic control elements, hydraulic control elements and/or the like.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass der Fluidvolumenstrom einem bestimmten Volumenstrom-According to a further advantageous embodiment of the method according to the invention, it is provided that the fluid volume flow corresponds to a certain volume flow

profil entspricht und/oder der Fluiddruck einem bestimmten Druckprofil entspricht. profile and/or the fluid pressure corresponds to a certain pressure profile.

Wiederum eine andere vorteilhafte Variante des Verfahrens sieht vor, dass als Zusammenhang eine Zuordnung des wenigstens einen Prozessparameters und/oder des wenigstens einen Maschinenparameters beim Einspritzen der plastifizierte Kunststoffschmelze als Größe verwendet wird. Yet another advantageous variant of the method provides that an assignment of the at least one process parameter and/or the at least one machine parameter during injection of the plasticized plastic melt is used as a variable.

Gemäß einer alternativen vorteilhaften Verfahrensführung wird als Zusammenhang eine Zuordnung des wenigstens einen Prozessparameters und/oder des wenigstens einen Maschinenparameters beim Plastifizieren des zu gießenden Kunststoffes According to an alternative advantageous method, the relationship is an assignment of the at least one process parameter and/or the at least one machine parameter during the plasticizing of the plastic to be cast

durch die Spritzeinheit als Größe verwendet. used as a size by the injection unit.

Alternativ kann die hierbei verwendete Größe das erforderliche Drehmoment der Plastifizierschnecke, einen Temperaturbereich der Massezylindertemperaturen, die Massetemperatur des zu gießenden Kunststoffes und/oder dergleichen darstellen. Alternatively, the quantity used here can represent the required torque of the plasticizing screw, a temperature range of the melt cylinder temperatures, the melt temperature of the plastic to be cast and/or the like.

Wiederum eine andere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass als Zusammenhang eine Zuordnung des wenigstens einen Prozessparameters und/oder des wenigstens einen Maschinenparameters des formgebenden Spritzgusswerk-Yet another advantageous embodiment of the invention provides that the relationship is an assignment of the at least one process parameter and/or the at least one machine parameter of the forming injection molding tool.

zeuges als Größe verwendet wird. tool is used as a size.

Vorzugsweise stellt die hierbei verwendete Größe wenigstens einen Temperaturwert des Heißkanals, eine Temperatur der Werkzeugwand, den Werkzeug-Forminnen-Preferably, the variable used here represents at least one temperature value of the hot runner, a temperature of the tool wall, the tool-mold interior

druck, Messungen der Wandstärken dar. pressure, measurements of wall thicknesses.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform wird ein Zusammenhang von einem gemessenen Istwert-Verlauf und den damit einhergehenden Sollwert-Volumenstromverlauf und/oder des Druckverlaufs bei der Fluidinjektion ermittelt, um wenigstens eine abgeleitete Größe und/oder wenigstens einen der Parameter zu be-According to another advantageous embodiment, a relationship between a measured actual value curve and the associated setpoint volume flow curve and/or the pressure curve during fluid injection is determined in order to determine at least one derived variable and/or at least one of the parameters.

stimmen. voices.

Vorteilhaft kann die vorgenannte Verfahrensvariante so ausgestaltet sein, dass die wenigstens eine abgeleitete Größe und/oder der wenigstens eine Parameter für Anpassungen und/oder für aktive Änderungen Einstellparameter der Fluidinjektionsanlage und/oder der Spritzgussmaschine verwendet wird. Advantageously, the aforementioned method variant can be designed such that the at least one derived variable and/or the at least one parameter is used for adjustments and/or for active changes to setting parameters of the fluid injection system and/or the injection molding machine.

9 9

derung der Prozessparameter anpasst oder neu bestimmt. adapts or redefines the process parameters.

Nach wieder einer vorteilhaften Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens nimmt die Spritzgussmaschine mittels der von der Fluidinjektionsanlage übertragenen internen Regel- und Steuerparameter vorzugsweise Anpassungen oder aktive Änderungen der Prozessparameter der Spritzgussmaschine vor, wobei die übertragenen internen Regel- und Steuerparameter zur Anpassung und/oder Änderung der Zylindertemperaturen, zur aktiven Regelung der Materialviskosität, der Nachdruckzeit, der Nachdruckhöhe, des Staudrucks, des Umschaltpunkts, der Dosierleistung, der According to another advantageous variant of the method according to the invention, the injection molding machine preferably makes adjustments or active changes to the process parameters of the injection molding machine by means of the internal control and regulation parameters transmitted by the fluid injection system, wherein the transmitted internal control and regulation parameters are used to adjust and/or change the cylinder temperatures, to actively regulate the material viscosity, the holding pressure time, the holding pressure level, the back pressure, the switchover point, the dosing capacity, the

Schneckendrehzahl und/oder dergleichen vorgesehen sind. screw speed and/or the like are provided.

Ferner kann bei einer alternativen Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens vor-Furthermore, in an alternative variant of the method according to the invention,

gesehen sein, dass die Temperatur des Fluids aktiv angepasst wird. It can be seen that the temperature of the fluid is actively adjusted.

Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass es sich bei dem hohlwandigen Bauteil um ein Strukturbauteil für ein Zweirad handelt. Alternatively, the hollow-walled component may be a structural component for a two-wheeler.

Neben dem erfindungsgemäßen Verfahren ist die vorliegende Erfindung zudem auf eine Vorrichtung zur Regelung der Restwandstärke bei der Herstellung eines hohlwandigen Bauteils gerichtet, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil mittels des Verfahrens gemäß einem der vorgenannten Verfahrensvarianten hergestellt wird. Erfindungsgemäß umfasst die Vorrichtung jeweils wenigstens ein Spritzgusswerkzeug mit einer formgebenden Kavität; eine kompatible Fluidinjektionsanlage; und eine Steuerung, die eingerichtet bzw. konfiguriert ist, das erfindungsgemäße Verfahren In addition to the method according to the invention, the present invention is also directed to a device for controlling the remaining wall thickness during the production of a hollow-walled component, characterized in that the component is produced by means of the method according to one of the aforementioned method variants. According to the invention, the device comprises at least one injection molding tool with a shaping cavity; a compatible fluid injection system; and a controller that is set up or configured to carry out the method according to the invention

auszuführen. to execute.

Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung ein Computerprogrammprodukt umfas-Finally, the present invention relates to a computer program product comprising

send Befehle, die bei der Ausführung des Programms bewirken, dass die Vorrichtung send commands that, when the program is executed, cause the device

nach Anspruch 21 die Schritte des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 20 10 according to claim 21, the steps of the method according to one of claims 1 to 20 10

Alles in allem stellt die vorliegende Erfindung im Hinblick auf die Herstellung von Bauteilen aus thermoplastischen sowie elastomeren Kunststoffen eine hervorragende Lösung zur Erzielung einer reproduzierbaren Restwandstärke des Bauteils dar. All in all, the present invention represents an excellent solution for achieving a reproducible residual wall thickness of the component with regard to the production of components made of thermoplastic and elastomeric plastics.

11 11

Claims (1)

Verfahren zur Herstellung eines hohlwandigen Bauteils mit reproduzierbarer Restwandstärke durch Bestimmen von wenigstens einem Sollwert eines von einer Fluidinjektionsanlage zu erzeugenden Fluidvolumenstroms beim fluidinJizierten Kunststoffspritzgießen, wobei eine Spritzgussmaschine eine plastifizierte Materialschmelze in eine formgebende Kavität einspritzt; wobei zum Verdrängen der Schmelze aus dem Bauteilinneren eine Fluidinjektionsanlage vorgesehen ist, die ein den Fluidvolumenstrom und/oder den Fluiddruck erzeugendes Fluid, vorzugsweise Gas und/oder Wasser, über einen an oder in dem Spritzgusswerkzeug angeordneten Injektor in die formgebende Kavität injiziert; und wobei wenigstens ein Sollwert des Fluidvolumenstroms auf der Grundlage wenigstens eines Prozessparameters und/oder wenigstens eines Method for producing a hollow-walled component with a reproducible residual wall thickness by determining at least one setpoint value of a fluid volume flow to be generated by a fluid injection system during fluid-injected plastic injection molding, wherein an injection molding machine injects a plasticized material melt into a molding cavity; wherein a fluid injection system is provided to displace the melt from the interior of the component, which injects a fluid, preferably gas and/or water, generating the fluid volume flow and/or the fluid pressure, into the molding cavity via an injector arranged on or in the injection mold; and wherein at least one setpoint value of the fluid volume flow is determined on the basis of at least one process parameter and/or at least one Maschinenparameters der Spritzgussmaschine bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass Machine parameters of the injection molding machine, characterized in that zur Herstellung der reproduzierbaren Restwandstärke des hohlwandigen Bauteils ein Zusammenhang zwischen dem wenigstens einen Prozessparameter und/oder dem wenigstens einen Maschinenparameter und dem Fluidvolumenstrom abgeleitet wird; und der wenigstens eine Sollwert des Fluidvolumenstroms und/oder des Fluiddrucks anhand des Zusammenhangs neu bestimmt to produce the reproducible residual wall thickness of the hollow-walled component, a relationship between the at least one process parameter and/or the at least one machine parameter and the fluid volume flow is derived; and the at least one target value of the fluid volume flow and/or the fluid pressure is redetermined based on the relationship wird. becomes. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Prozessparameter und/oder der wenigstens eine Maschinenparameter unmittelbar an die Fluidinjektionsanlage übertragen wird, welche einen neuen Method according to claim 1, characterized in that the at least one process parameter and/or the at least one machine parameter is transmitted directly to the fluid injection system, which generates a new Sollwert oder ein neues Sollwertprofil des Fluidvolumenstroms berechnet. Setpoint or a new setpoint profile of the fluid volume flow is calculated. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spritzgussmaschine den neuen Sollwert oder das neue Sollwertprofil des Fluidvolumenstroms und/oder des Fluiddrucks berechnet und an die Fluidinjektionsanlage Method according to claim 1, characterized in that the injection molding machine calculates the new setpoint value or the new setpoint value profile of the fluid volume flow and/or the fluid pressure and transmits it to the fluid injection system überträgt. transmits. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spritzgussmaschine den wenigstens einen Prozessparameter und/oder den wenigstens einen Maschinenparameter an ein externes Gerät überträgt, welches den neuen Sollwert oder das neue Sollwertprofil des Fluidvolumenstroms und/oder des Method according to claim 1, characterized in that the injection molding machine transmits the at least one process parameter and/or the at least one machine parameter to an external device which determines the new setpoint or the new setpoint profile of the fluid volume flow and/or the Fluiddrucks berechnet und an die Fluidinjektionsanlage überträgt. fluid pressure is calculated and transmitted to the fluid injection system. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Spritzgussmaschine mit dem externen Gerät verbunden ist, wobei das externe Gerät über Method according to claim 4, characterized in that the injection molding machine is connected to the external device, wherein the external device is eine elektronische Schnittstelle mit der Fluidinjektionsanlage verbunden ist. an electronic interface is connected to the fluid injection system. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Spritzgussmaschine über eine elektronische Schnittstelle direkt mit der Fluidinjektionsanlage oder mit Komponenten der Fluidinjektionsanlage ver-Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the injection molding machine is connected directly to the fluid injection system or to components of the fluid injection system via an electronic interface. bunden ist. is bound. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Komponenten um Regelventile, Pumpen, Injektoren, Düsen, pneumatische Method according to claim 6, characterized in that the components are control valves, pumps, injectors, nozzles, pneumatic Regelelemente, hydraulische Regelelemente und/oder dergleichen handelt. Control elements, hydraulic control elements and/or the like. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluidvolumenstrom einem bestimmten Volumenstromprofil entspricht und/oder der Fluiddruck einem bestimmten Druck- und oder Zeitprofil entspricht, wobei die bestimmten Profile verknüpft werden können, um den Volumenstrom und den Fluiddruck in einem gemeinsamen Volumenstrom-Method according to one of the preceding claims, characterized in that the fluid volume flow corresponds to a specific volume flow profile and/or the fluid pressure corresponds to a specific pressure and/or time profile, wherein the specific profiles can be linked in order to calculate the volume flow and the fluid pressure in a common volume flow profile. /Druck-/Zeitprofil vorgeben zu können. /pressure/time profile. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Zusammenhang eine Zuordnung des wenigstens einen Prozessparameters und/oder des wenigstens einen Maschinenparameters beim Method according to one of the preceding claims, characterized in that the relationship is an assignment of the at least one process parameter and/or the at least one machine parameter in the Einspritzen der plastifizierten Kunststoffschmelze als Größe verwendet wird. Injection of the plasticized plastic melt is used as a size. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die verwendete Größe den Druckverlauf beim Einspritzvorgang, das Integral des Druckverlaufs, die Einspritzgeschwindigkeit, den Verlauf der Einspritzgeschwindigkeit, Method according to claim 9, characterized in that the variable used is the pressure curve during the injection process, the integral of the pressure curve, the injection speed, the curve of the injection speed, 12. 12. 13. 13. 14. 14. 15. 15. das Massepolster, die Position der Plastifizierschnecke und/oder dergleichen darstellt. the mass cushion, the position of the plasticizing screw and/or the like. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass als Zusammenhang eine Zuordnung des wenigstens einen Prozessparameters und/oder des wenigstens einen Maschinenparameters beim Plastifizieren des zu gießenden Kunststoffes durch die Spritzeinheit als Größe verwendet Method according to one of claims 1 to 8, characterized in that an assignment of the at least one process parameter and/or the at least one machine parameter during the plasticizing of the plastic to be cast by the injection unit is used as a variable as the relationship wird. becomes. Verfahren zur Regelung der Restwandstärke nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die verwendete Größe das erforderliche Drehmoment der Plastifizierschnecke, einen Temperaturbereich der Massezylindertemperaturen, die Massetemperatur des zu gießenden Kunststoffes und/oder derglei-Method for controlling the residual wall thickness according to claim 11, characterized in that the variable used is the required torque of the plasticizing screw, a temperature range of the melt cylinder temperatures, the melt temperature of the plastic to be cast and/or the like. chen darstellt. chen represents. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass als Zusammenhang eine Zuordnung des wenigstens einen Prozessparameters und/oder des wenigstens einen Maschinenparameters des formgebenden Spritzgusswerkzeuges als Größe verwendet wird. Method according to one of claims 1 to 8, characterized in that an assignment of the at least one process parameter and/or the at least one machine parameter of the shaping injection molding tool is used as a variable as the relationship. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die verwendete Größe wenigstens einen Temperaturwert des Heißkanals, eine Temperatur der Werkzeugwand, den Werkzeug-Forminnendruck, Messungen der Wandstärken, insbesondere mit Ultraschall, darstellt. Method according to claim 13, characterized in that the variable used represents at least a temperature value of the hot runner, a temperature of the tool wall, the internal mold pressure, measurements of the wall thicknesses, in particular with ultrasound. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zusammenhang von einem gemessenen Istwert-Verlauf und den damit einhergehenden Sollwert-Volumenstromverlauf und/oder des Druckverlaufs bei der Fluidinjektion ermittelt wird, um wenigstens eine abgeleitete Größe Method according to one of claims 9 to 14, characterized in that a relationship between a measured actual value curve and the associated setpoint volume flow curve and/or the pressure curve during fluid injection is determined in order to determine at least one derived variable und/oder wenigstens einen der Parameter zu bestimmen. and/or to determine at least one of the parameters. 17. 17. 18. 18. 19. 19. 20. 20. 21. 21. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine abgeleitete Größe und/oder der wenigstens einen Parameter für Anpassungen und/oder für aktive Änderungen Einstellparameter der Fluidinjektionsanlage und/oder der Spritzgussmaschine verwendet wird. Method according to claim 15, characterized in that the at least one derived variable and/or the at least one parameter is used for adjustments and/or for active changes in setting parameters of the fluid injection system and/or the injection molding machine. Verfahren zur Regelung der Restwandstärke nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidinjektionsanlage eine Vielzahl von Prozessparametern, insbesondere interne Regel- und Steuerparameter überwacht und entsprechend einer erfassten Änderung der Prozesspa-Method for controlling the residual wall thickness according to one of the preceding claims, characterized in that the fluid injection system monitors a plurality of process parameters, in particular internal control and regulation parameters, and adjusts them in accordance with a detected change in the process parameters. rameter anpasst oder neu bestimmt. parameters are adjusted or redefined. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spritzgussmaschine mittels der von der Fluidinjektionsanlage übertragenen internen Regel- und Steuerparameter Anpassungen oder aktive Änderungen der Prozessparameter der Spritzgussmaschine vornimmt, wobei die übertragenen internen Regel- und Steuerparameter zur Anpassung und/oder Änderung der Zylindertemperaturen, zur aktiven Regelung und/oder Steuerung der Materialviskosität, der Einspritzgeschwindigkeit, der Nachdruckzeit, der Nachdruckhöhe, des Staudrucks, des Umschaltpunkts, der Dosierleistung, der Schneckendrehzahl und/oder dergleichen vorgesehen sind. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the injection molding machine makes adjustments or active changes to the process parameters of the injection molding machine by means of the internal control and regulation parameters transmitted by the fluid injection system, wherein the transmitted internal control and regulation parameters are provided for adjusting and/or changing the cylinder temperatures, for actively regulating and/or controlling the material viscosity, the injection speed, the holding pressure time, the holding pressure level, the back pressure, the switching point, the dosing capacity, the screw speed and/or the like. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur des Fluids aktiv angepasst wird. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the temperature of the fluid is actively adjusted. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem hohlwandigen Bauteil um ein Automotivbauteil, eine Medienleitung oder ein Bauteil für ein Zweirad handelt. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the hollow-walled component is an automotive component, a media line or a component for a two-wheeler. Vorrichtung zur Herstellung eines hohlwandigen Bauteils mit reproduzierbarer Restwandstärke nach einem Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch: Device for producing a hollow-walled component with reproducible residual wall thickness according to a method according to one of the preceding claims, characterized by: ein Spritzgusswerkzeug mit einer formgebenden Kavität; an injection molding tool with a forming cavity; eine Fluidinjektionsanlage; und a fluid injection system; and 23. 23. eine Steuerung, die eingerichtet ist, das Verfahren auszuführen. a controller configured to carry out the method. Computerprogrammprodukt umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms bewirken, dass die Vorrichtung nach Anspruch 21 die Schritte des Computer program product comprising instructions which, when executing the program, cause the device according to claim 21 to perform the steps of Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 20 ausführt. Method according to one of claims 1 to 20. Computerprogrammprodukt nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Befehle bei der Ausführung des Programms bewirken, dass die Ergebnisse einer virtuellen, digitalen Füll- oder Produktionssimulation geliefert und mit den gemäß Anspruch 14 definierten Verfahren zur Ermittlung der Restwandstärke und/oder weiteren Messverfahren, wie Computertomographie oder Röntgen, ermittelten Restwandstärken verglichen werden und anschließend die Produktionsparameter der Spritzgussmaschine und/oder der Computer program product according to claim 22, characterized in that the commands, when executing the program, cause the results of a virtual, digital filling or production simulation to be delivered and compared with the residual wall thicknesses determined using the methods defined in claim 14 for determining the residual wall thickness and/or other measuring methods, such as computer tomography or X-rays, and then the production parameters of the injection molding machine and/or the Fluidinjektionsanlage gemäß den Ansprüchen 7 bis 13 geändert werden. Fluid injection system according to claims 7 to 13.
ATA50810/2022A 2022-10-19 2022-10-19 Method and device for producing a hollow-walled component AT526618A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA50810/2022A AT526618A1 (en) 2022-10-19 2022-10-19 Method and device for producing a hollow-walled component
PCT/EP2023/078062 WO2024083574A1 (en) 2022-10-19 2023-10-10 Method and device for producing blow-molded components

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA50810/2022A AT526618A1 (en) 2022-10-19 2022-10-19 Method and device for producing a hollow-walled component

Publications (1)

Publication Number Publication Date
AT526618A1 true AT526618A1 (en) 2024-05-15

Family

ID=88412188

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ATA50810/2022A AT526618A1 (en) 2022-10-19 2022-10-19 Method and device for producing a hollow-walled component

Country Status (2)

Country Link
AT (1) AT526618A1 (en)
WO (1) WO2024083574A1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1182025A1 (en) * 2000-08-16 2002-02-27 GEIGER TECHNIK GmbH Injection moulding assisted by liquids
DE10339859B3 (en) * 2003-08-29 2005-01-05 De Laak Marcel Op Plastic components, are formed by injecting plastic into a mould and then supplying gas under pressure along with a liquid to cool the plastic
AT503969A1 (en) * 2006-07-17 2008-02-15 Haidlmair Holding Gmbh INJECTION MOLDING AND INJECTION MOLDING TOOL
US20190389100A1 (en) * 2018-06-22 2019-12-26 Rayspert Precision Industrial Inc. Injection molding device and injection method thereof

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5039463A (en) * 1990-03-29 1991-08-13 Loren Norman S Gas assisted injection molding
JP3398408B2 (en) * 1993-01-30 2003-04-21 マツダ株式会社 Hollow injection molding method and apparatus
US5558824A (en) * 1994-05-23 1996-09-24 General Motors Corporation Gas-assisted plastics injection molding with controlled melt flow and method of controlling melt flow
US5705201A (en) * 1995-09-01 1998-01-06 Ibar; Jean-Pierre Apparatus for controlling gas assisted injection molding to produce hollow and non-hollow plastic parts and modify their physical characteristics
DE102006048788B4 (en) 2006-10-12 2022-07-07 Pme Fluidtec Gmbh Process and device for the production of a plastic component having a cavity
AT510879B1 (en) 2010-12-27 2012-10-15 Engel Austria Gmbh CONTROL AND / OR CONTROL DEVICE FOR CONTROLLING AND / OR REGULATING AN INJECTION PUNCH OF AN INJECTION MOLDING MACHINE
CA3100062A1 (en) * 2018-06-05 2019-12-12 iMFLUX Inc. Method for simultaneous closed loop control of gas assist and gas counter pressure in an injection molding process relative to plastic melt pressure and plastic melt flow position

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1182025A1 (en) * 2000-08-16 2002-02-27 GEIGER TECHNIK GmbH Injection moulding assisted by liquids
DE10339859B3 (en) * 2003-08-29 2005-01-05 De Laak Marcel Op Plastic components, are formed by injecting plastic into a mould and then supplying gas under pressure along with a liquid to cool the plastic
AT503969A1 (en) * 2006-07-17 2008-02-15 Haidlmair Holding Gmbh INJECTION MOLDING AND INJECTION MOLDING TOOL
US20190389100A1 (en) * 2018-06-22 2019-12-26 Rayspert Precision Industrial Inc. Injection molding device and injection method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
WO2024083574A1 (en) 2024-04-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69936385T2 (en) AUTOMATIC SHAPING TECHNOLOGY FOR THERMOPLASTIC INJECTION MOLDING
DE69422681T2 (en) Injection molding machine for controlling an injection molding process, the control variables being the mold gap and the closing pressure
EP3661720B1 (en) Method for the variothermal temperature control of injection moulds
EP3359365B1 (en) Method for determining an actual volume of an injection-mouldable compound in an injection-moulding process
DE60208499T2 (en) Control method for a common rail injection system in case of failure of the rail pressure sensor
EP2583811B1 (en) Method for quantifying process fluctuations in the injection process of a injection moulding machine
EP3057760B1 (en) Method for evaluating process characteristics of injection-molding tools
DE102018107870A1 (en) Method, device and press for injection molding of plastic
WO2002076704A1 (en) Method for regulating the contraction of molded parts
WO2018202773A1 (en) Control and regulation of the pressure of a cyclically operating injection moulding machine
DE102016119047B4 (en) Method for quickly determining a fuel quantity change
AT514847B1 (en) Method for determining a setpoint for a setting parameter
DE3608973C2 (en) Method and device for controlling the switchover from the holding pressure phase to the isochoric cooling phase during injection molding of thermoplastics
AT526618A1 (en) Method and device for producing a hollow-walled component
DE102008052608B3 (en) Method for manufacturing plastic hollow bodies by blow molding, involves setting measurement in relation with reference value, where deviation starts between measurement and reference value for preform
WO1990009879A1 (en) Process for controlling the dwell pressure phase during injection moulding of thermoplastics
EP0421134B1 (en) Process for the manufacturing of moulded parts from a plasticizable synthetic material by injection moulding
DE102022127090A1 (en) Drive-synchronized dosing control and injection molding machine working with it
DE102011105765B4 (en) Method for injection molding of plastic molded parts made of thermoplastic material
DE2543088A1 (en) Control system for injection moulding machine - regulates resin temp., back pressure and throughput at each stage of extrusion stroke
DE102007029977B4 (en) Method for carrying out the closing force reduction in a closing unit of an injection molding machine
EP2615518B1 (en) Method for heating and temperature control of a manufacturing tool heated with a liquid and/or vapour medium
DE102011105768B4 (en) Method for injection molding of plastic molded parts made of thermoplastic material
AT501951B1 (en) METHOD FOR INJECTION MOLDING OF PLASTIC PARTS
DE102019110557A1 (en) Mixing device for producing a blowing agent-laden plastic melt

Legal Events

Date Code Title Description
REJ Rejection

Effective date: 20241015