Die Zukunft der Kunststoffprüfung

Unternehmen der Kunststoffindustrie stehen vor immer neuen Herausforderungen. Neben der kontinuierlichen Verbesserung der Produktqualität und Steigerung der Effizienz müssen sie sich auch mit dem wachsenden Druck in Bezug auf Automatisierung, Fachkräftemangel und der Reduzierung der Kosten auseinandersetzen. In diesem dynamischen Umfeld wird deutlich, dass traditionelle zerstörende Prüfmethoden nicht mehr ausreichen, um den Anforderungen gerecht zu werden, die Produktion zu optimieren und um wettbewerbsfähig zu bleiben. Eine mögliche Antwort liegt in der zerstörungsfreien Prüfung (ZfP), insbesondere in inlinefähiger ZfP.

Ziel der Prüfverfahren ist es dabei, möglichst viele Informationen über den Zustand des Bauteiles bzw. Materials zu erfahren, ohne dieses zu schädigen oder gar zu zerstören. Welches Prüfverfahren für den spezifischen Anwendungsfall am besten geeignet ist, muss unter Einbeziehung der jeweiligen Vor- und Nachteile individuell beurteilt werden. Am Kunststoff-Zentrum SKZ stehen verschieden Messmethoden wie z. B. Ultraschall-, Terahertz-, Thermografie-, Shearografie-, Mikrowellen- und Röntgenverfahren zur Verfügung.

Die Gruppe „Zerstörungsfreie Prüfung“ besteht aktuell aus sieben Mitarbeitern. Gruppenleiter Luis Wachter gibt einen Überblick über die vielseitigen Tätigkeitsfelder.

Welche Themen stehen bei Euch in der Gruppe aktuell im Fokus?
Luis Wachter: In der zerstörungsfreien Prüfung beschäftigen wir uns derzeit vor allem mit dem Auffinden von Fehlstellen und Defekten wie Lunkern oder Fremdmaterial, der Geometriebestimmung, z.B. bei der Dickenmessung von Platten oder Folien, der Überwachung von Aggregatzustandsänderungen wie der Klebstoffaushärtung und schließlich der Prüfung von geschäumten Materialien wie der Dichte- oder Zellgrößenbestimmung. Dabei beschränken wir uns nicht auf eine Material- oder Produktklasse, sondern messen sowohl Kunststoffschmelzen als auch extrudierte Halbzeuge oder komplexe Spritzgussteile. Darüber hinaus können Produkte zu jedem Zeitpunkt ihrer Lebensdauer geprüft werden.

Welche Dienstleistungen bietet die Gruppe ZfP an?
Luis Wachter: Die Dienstleistungen der Gruppe decken genau die Fragestellungen ab, die für die Implementierung von Messtechnik notwendig sind. Häufig steht am Anfang eine Machbarkeitsstudie, die die Frage beantwortet, welche Messtechnik für das spezifische Problem geeignet ist. Wir können eine Marktrecherche anbieten, die geeignete Messsysteme vergleicht und es dem Kunden ermöglicht, eine fundierte und unabhängige Entscheidung zu treffen. Außerdem entwickeln wir passgenaue Daten- und Signalauswertungen für vorhandene Messtechnik und begleiten unsere Kunden bei der Implementierung von Messtechnik bis hin zum passgenauen Inline-Messsystem. Darüber hinaus bieten wir auch die Prüfung einzelner Produkte, z.B. in einem Computertomographen, an.

Die inlinefähige ZfP ist die Zukunft der Kunststoffprüfung. Was sind die Vorteile?
Luis Wachter: Die inlinefähige ZfP bietet den Vorteil, dass sie während des laufenden Produktionsprozesses durchgeführt werden kann und 100 % der hergestellten Produkte geprüft werden können. Durch den Einsatz modernster Technologien wie Thermografie, Terahertz-Technik, Mikrowellen-Radar oder Ultraschall können Fehler, Risse oder Inhomogenitäten in Echtzeit erkannt werden. Außerdem können Produkteigenschaften wie Schichtdicke, Dichte oder Zellgröße geschäumter Kunststoffe überwacht werden. Diese Methoden ermöglichen eine schnelle, kontinuierliche und zuverlässige Qualitätskontrolle, ohne dass das Produkt beschädigt oder aus der Produktion genommen werden muss. Abweichungen in der Produktion können so frühzeitig erkannt und korrigiert werden. Dies führt zu einer deutlichen Reduzierung von Ausschuss, Materialverlusten und damit Kosten. Zum anderen ermöglicht die inlinefähige ZfP eine nahtlose Integration in eine automatisierte Produktionslinie, was wiederum den Bedarf an manuellen Eingriffen reduziert und den Produktionsprozess effizienter gestaltet. Darüber hinaus trägt inlinefähige ZfP zur Verbesserung der Datenanalyse und -verarbeitung bei. Durch die automatische Erfassung und Auswertung von Produktprüfungen können Unternehmen wertvolle Erkenntnisse gewinnen, Prozesse kontinuierlich optimieren, die Produktqualität verbessern und Arbeitsabläufe effizienter gestalten.

Weitere Informationen zum Forschungsbereich Zerstörungsfreie Prüfung