Qualitätssicherung beim Spritzgiessen

31.05.2018

Steigende Anforderungen auf dem Markt, zwingen den Spritzgiesser immer mehr zur Qualitätssicherung und Ausschussminimierung. Moderne Spritzgussanlagen mit ihren leistungsfähigen Analyse und Kontroll-Tools, so-wie hochpräzise Spritzgusswerkzeuge, sind nebst der Qualitätssicherung ebenfalls ein „Muss“, wenn man die gesteckten Marktanforderungen erfüllen will.
Die zunehmende Zahl verfügbaren Kunststofftypen an Kunststoffteilen, macht ein immer breiteres Verständnis des Spritzgiesprozesses erforderlich.
Die Qualitätssicherung spielt dabei angesichts der teuren Produktionsmittel, eine sehr wichtige Rolle.

Wir wissen, wrid das Messen der Kunststoffteile von vielen Faktoren beeinflusst, einige haben wir unten aufgeführt;

Material

  • Verhalten
  • Schwund / Nachschwund
  • Wann kann das Teil überhaupt ausgemessen werden
  • Gefüge

Geometrie vom Kunststoffteil

  • Teilegattung / Familie
  • erforderliche Genauigkeit
  • Anforderungsprofil
  • Messbarkeit
  • Anzahl Kavitäten (Auslegung des Werkzeuges)

Messmethode

  • Welche Messmittel werden eingesetzt?
  • Welche Messmethoden setzt der Kunde ein?
  • Was wird in der Bemusterungsphase gemessen?
  • Sind die Prüfmerkmale definiert für den Erstmusterprüfbericht?
  • Funktionsprüfungen?
  • Zerstörerische Prüfungen?

Grundsätzlich wird in der Startphase mit dem Kunden besprochen, welche Masse für einen Erstmusterprüfbericht gemessen werden müssen. Zugleich, werden auch die Messmerkmale für die Serienproduktion festgelegt, sodass die Sicherstellung der Qualität während der Serie gewährleistet ist. Im Idealfall, werden die erforderlichen Masse, soweit machbar, im Werkzeug so umgesetzt, dass diese dann die Genauigkeit schlussendlich im Teil aufweisen.

Qualitätssicherung in der Bemusterungsphase

Die Werkzeugbemusterung hat den Vorteil, dass man die optimalen Verarbeitungsparameter ermitteln kann und somit für die Serienproduktion eine Grundbasis gelegt wird.

  • Während dieser Phase wird in erster Linie die  Funktion des Werkzeuges getestet
  • Wenn «Erst-fallende-Teile» bestehen, wird der Prozess auf optimalste Bedingungen für die Serienproduktion angepasst
  • Wenn diese Phase erreicht ist, setzt sich die Qualitätssicherung mit der Auswertung der Bemusterung auseinander
  • Beurteilung der Kunststoffteile optischer Art
  • Wenn das optische Erscheinungsbild gemäss Vorgaben erreicht ist, werden die mit dem Kunden definierten Masse gemessen
  • Hier ist es sehr wichtig, dass anhand der Chronologie (1er Schuss, 2er Schuss, etc…), die Prozesssicherheit überprüft wird
  • D.h. es werden z.B. (je nach Teilegeometrie, Material) Teile vom Anfang und vom Schluss der Bemusterung gemessen
  • So wird sichergestellt, dass die Teile auch nach z.B. 24h sich im toleriertem Massbereich befinden
  • Nicht zu vernachlässigen ist, dass es Kunststoffe gibt, welche einen Nachschwund auch nach Wochen aufweisen
  • Der Erstmusterprüfbericht wird an den Kunden zugestellt und es wird die definitive Freigabe erwartet

Wichtig für die Gegenprüfung und Freigabe beim Kunden

  • Gleiche Messmethode
  • Wo und wie ist gemessen worden
  • Wenn möglich gleiche Messmittel verwenden
  • Die gleichen Musterteile müssen gemessen werden

All diese erwähnten Faktoren müssen beachtet werden, sodass dann die gleichen Ergebnisse erreicht werden.

Qualitätssicherung in der Serienproduktion

In der Serienproduktion gibt es viele Möglichkeiten, die Kunststoffteile auf Qualität zu überprüfen. Es gibt die sogenannten «in-Line-Prüfungen» mit Kameras, Laser, etc…, was sehr von den Stückzahlen und Qualitätsanforderungen der Teile abhängig ist.

Die am meisten angewendete Prüfmethode ist die Stichprobenprüfung in klar definierten Abständen. Auch in der Stichprobenprüfung gibt es sog. Untergruppen, wie z.B. Prüfung nach AQL, welche angewendet werden können. Die produzierten Teile werden nach einem Plan geprüft, in welchem die genaue Prüfung, Messmethode, Messmittel und der Prüfintervall festgelegt ist. Auch hier werden die Prüfungen individuell für jedes Kunststoffteil definiert.

In der Serie gilt es, die Prüfungen so auszulegen, dass sie mit einem akzeptablen Aufwand gemacht werden können und anderseits müssen sie so aufgestellt sein, dass die gestellten Anforderungen überprüft werden. Hier kommt noch dazu; was muss ausgewertet sein? Benötigt es Daten für die Auswertung oder reicht eine sog. «Gut-Schlecht-Prüfung»? Werden Statistiken geführt? Bei „in-Line-Prüfungen“ werden in den meisten Fällen im Hintergrund Statistiken erstellt und ausgewertet. Bei der Stichprobenprüfung ist das weniger der Fall, weil nicht jeder Schuss geprüft wird.

Beim Kunden ist zu beachten, dass keine Doppelspurigkeiten (ausser bei Sicherheitsteilen) entstehen. Wenn wir ein Mass messen, sollte der Kunde andere Merkmale Prüfen beim Wareneingang.

Jedoch ist auch hier auf die Messmethode und die Prüfmittel zu beachten. Nehmen wir an, dass der Lieferant ein Mass mit einem „zwei-Punkte-Messmittel“ misst (was gemäss Zeichnungstoleranz zulässig ist) und der Lieferant misst das gleiche Mass mit einer berührungslosen Messung. Diese Resultate können so nicht verglichen werden, weil sie nicht dasselbe Resultat ergeben. In der Praxis ist das häufig anzutreffen, was zu Unstimmigkeiten führen kann.

Wenn all diese Faktoren beachtet werden, kann eine optimale Prozesskette vom Lieferant zum Kunden dargestellt werden.

 

Urs Pfister
Urs Pfister
InhaberInhaber PFWAG

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