Prozessführung beim Thermoplastspritzgießen auf Basis des Werkzeuginnendrucks

Das Spritzgießen stellt heute eines der wichtigsten Verarbeitungsverfahren für thermoplastische Kunststoffe dar. In dieser Arbeit wurde ein Konzept entwickelt, das den Spritzgießprozess auf Basis des Werkzeuginnendrucks online regelt und optimiert. Dazu wurde ein Modellprädiktiver Regler (MPC) entworfen. Er basiert auf der Abbildung der Regelstrecke mit Hilfe eines Prozessmodells, das mit einem Künstlichen Neuronalen Netzwerk (KNN) realisiert wurde.
Die Eigenschaften spritzgegossener Bauteile werden hauptsächlich während der Formteilbildung beeinflusst. In dieser Phase ist der Prozess physikalisch vollständig festgelegt durch den Verlauf der Prozessgrößen Schmelzedruck und Schmelzetemperatur in der Kavität. Die Regelung des Werkzeuginnendrucks sowohl in der Einspritz- als auch in der Nachdruckphase erlaubt eine direkte Beeinflussung des Prozessverlaufs. In der Einspritzphase ist die Vorgabe eines optimalen Werkzeuginnendruckverlaufs möglich. Die Nachdruckphase wird auf Basis des Materialverhaltens optimiert. Störeinflüsse, die direkt in den Prozess eingreifen, können mit diesem Konzept ausgeglichen werden.