Übersicht

NeuroTemp

 Projekttitel: Automatisierte Temperierkanalpositionierung mittels Methoden der Künstlichen Intelligenz (NeuroTemp) Ein Werkzeug zur Herstellung eines Shampoo-Deckels zu konstruieren, ist bislang sehr aufwändig.
 
 Laufzeit: 1. Juli 2009 – 30. Juni 2011
   
Kunststoffverarbeitende Prozesse, z. B. das Spritzgießen, benötigen stabile und homogene Werkzeugtemperaturverteilungen, um eine hohe Prozessstabilität und -wirtschaftlichkeit zu erreichen. Wichtige Formteileigenschaften wie die mechanische Festigkeit, die Oberflächengüte und die Maßhaltigkeit werden durch die Qualität der Werkzeugtemperierung bestimmt. Die Wirtschaftlichkeit eines Spritzgießprozesses wird u. a. bestimmt durch seine Zykluszeit. Diese ist u. a. abhängig von der Temperierzeit. Ein guter Wärmeaustausch zwischen dem eingespritzten Material und dem Werkzeug sowie eine gleichmäßige Temperaturverteilung in der Werkzeugwandung zwischen den Produktionszyklen sind Voraussetzungen für eine kurze Zykluszeit, eine hohe Bauteilqualität und Wirtschaftlichkeit.

Für die Bestimmung der notwendigen Temperierzeit ist jeweils die höchste am Formteil vorliegende qualitäts- und prozessrelevante Temperatur anzusetzen. In der Praxis liegt selten ein über das gesamte Formteil gleichmäßig verteiltes Temperaturprofil vor. Die Ursache dafür liegt in der Regel in der Vorgehensweise bei der Auslegung und konstruktiven Gestaltung eines Werkzeugs, bei der thermodynamische Gesichtspunkte eine untergeordnete Rolle spielen. Aus einfachen Bohrungen und gefrästen Nuten bestehende Temperierkanäle erfüllen die Anforderungen an eine Werkzeugtemperierung nur bedingt . Das Resultat sind in den meisten Fällen lange Temperierzeiten, evtl. unzureichende Teilequalität sowie eine uneffiziente Energienutzung. Die Temperierung mittels konventioneller Temperierkanäle ist aufgrund ihrer einfachen Herstellung jedoch industriell etabliert.

Durch die Anwendung von innovativen Herstellungsverfahren für Werkzeuge besteht die Möglichkeit, Temperierkanäle konturnah zu positionieren und somit die Formqualität zu erhöhen und die Zykluszeit zu reduzieren. Die Entscheidung zur Positionierung der Temperierkanäle erfolgt heutzutage häufig manuell durch erfahrene Mitarbeiter, da eine automatisierte Methode zur Identifikation eines geeigneten Kanalverlaufs fehlt. Aufgrund der beschriebenen Auswirkungen der Temperierkanalpositionen auf die Temperierwirkung soll im Rahmen dieses Vorhabens eine Methode zur automatisierten Temperierkanalpositionierung auf Basis von Algorithmen der Künstlichen Intelligenz unter Berücksichtigung thermodynamischer Gesichtspunkte erarbeitet werden. Sie soll exemplarisch für Spritzgießwerkzeuge im Kunststoffbereich entwickelt werden. Durch die Ergebnisse des Vorhabens werden Unternehmen in die Lage versetzt, konturnahe Temperierkanäle zu planen und umzusetzen. Generative Herstellungsverfahren für Spritzgießwerkzeuge werden serientauglich.

Das Projekt wird gefördert vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages.