Schütz auf der JEC World 2023

Nachhaltigkeit entlang der Wertschöpfung

Biotechnologie für nachhaltige Kunststoffe

Jörg Westphal im Interview

Ein neuer piezoresistiver Schmelzedrucksensor von Kistler kann aufgrund eines Frontdurchmessers von nur 3 mm direkt in Einspritzdüsen und kleinen Extrudern eingesetzt werden und misst sowohl Druck als auch Temperatur im direkten Kontakt mit der Kunststoffschmelze – ideal für den Heißkanal beim Spritzgießen sowie für die additive Fertigung.

Der Trend in der kunststoffverarbeitenden Industrie ist eindeutig: Intelligente Werkzeuge, Spritzgießmaschinen oder 3D-Drucker liefern so viele Informationen über den Prozess wie möglich an den Anwender – und ermöglichen so mehr Transparenz auf der einen und die laufende Optimierung des Fertigungsvorgangs auf der anderen Seite.

Mit dem Schmelzedrucksensor 4004A stellen die Messtechnikexperten von Kistler nun einen Sensor vor, der dank seines Betriebs- und Messbereichs bis +350 °C direkt im Heißkanal eingesetzt werden kann, um den Druck und die Temperatur in Einspritzdüsen und Extrudern genau zu messen. Durch die ultrakompakten Abmessungen – der Frontdurchmesser beträgt lediglich 3 mm – kann der Sensor auch in kleine Düsen eingebaut werden, ohne dass sich das Einspritzverhalten entscheidend verändert.

Für die beiden unterschiedlichen Anwendungen hat der 4004A zwei separat kalibrierte Druckbereiche, die eine hohe Genauigkeit liefern: bis 2.500 bar für den Heißkanal beim Spritzgießen, bis 1.000 bar für die additive Fertigung. „Der gemessene Schmelzedruck kann für die Anlagenregelung verwendet werden, um das Fließverhalten der Kunststoffschmelze zu optimieren“, erklärt Dr. Robert Vaculik, Head of BU Plastics bei Kistler. „Dabei weisen Änderungen im Drucksignal bei gleichbleibenden Prozessparametern auf mögliche Anomalien hin – etwa Ablagerungen in kleinen Düsen, Abnutzung von Verschleißteilen oder Schmelzerückflüsse. Eine solch genaue Prozessüberwachung war bisher nicht möglich.“

Der neue Sensor erlaube den einfachen Zugriff auf seine internen Kennwerte über TEDS (Transducer Electronic Data Sheet). Dank seiner Sensormembran aus gehärtetem Stahl und der Schutzart IP65 könne auch für Anwendungen mit faserverstärkten Kunststoffen eingesetzt werden, so das Unternehmen. Auch der Einsatz im medizintechnischen oder Nahrungsmittelverpackungsbereich sei problemlos möglich – für die Signalübertragung werde kein Medium wie Öl oder Quecksilber verwendet.

Das temperaturkompensierte Drucksignal kann über den Analogausgang oder die RS232-Schnittstelle des Sensors abgerufen und mit Messgeräten wie dem Prozessüberwachungssystem Comoneo von Kistler erfasst und visualisiert werden. Dr. Vaculik abschließend: „Damit stellen wir Kunden in den Anwendungsbereichen Heißkanal und additive Fertigung eine digitale Messkette zur Verfügung, um insbesondere den Schmelzefluss in Heißkanalsystemen sowie in Systemen zur additiven Fertigung zu überwachen und intelligenter zu machen.“

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