Ziel der Entwicklung

Das thermoplastische Schaumspritzgießen (TSG) hat sich in der Industrie als weit verbreitetes Verfahren zur Herstellung kostengünstiger Leichtbauteile etabliert. Im Gegensatz zum Extrusionsschäumen können jedoch verfahrensbedingt verschiedene Fehlerbilder auftreten. Typische Beispiele sind:
– unzureichende Schaumbildung
– große Hohlräume im Formteilinneren
– Zusammenhängende Blasenebenen
– Abweichungen von der Kugelform wie etwa in Fließrichtung ovale, tropfenförmig verzogene, scharfkantige Blasen
Klassische Qualitätssicherungsmethoden wie Dünnschliff, Mikroskopie und Computertomografie (CT) erfordern Qualifikationen, Zeit- und Arbeitsaufwand und sind zur fertigungsbegleitenden-Qualitätskontrolle ungeeignet. Ziel ist die Entwicklung einer schnellen, einfachen und automatisierbaren Bruchflächencharakterisierung mit einer Prognose der Bauteilmechanik. Der Aufwand für den Anwender soll dabei auf ein Minimum reduziert werden.

Vorteile und Lösungen

Das Forschungsprojekt strebt eine schnelle, einfache und teilautomatisierte Bruchflächencharakterisierung zur i. O. / n. i. O Klassifizierung für die Qualitätssicherung an. Die KI-unterstützte Methode bietet folgende Vorteile:
– die KI wird durch eine Vielzahl an Schaumstrukturen angelernt, die die Basis für ein elektronisches Auswertemodul bilden
– das KI-Modul kann jederzeit durch den Anwender um weitere Daten erweitert werden
– das KI-Modul automatisiert die Auswertung von Blasenanzahl, Blasengröße und Blasenverteilung und arbeitet somit wesentlich schneller als konventionelle Auswertemethoden
– schnelle und einfache Bedienung durch den Anwender
– das KI-Modul ermöglicht erstmalig die Ableitung des Struktureinflusses auf die Bauteilmechanik
– kostengünstigere Alternative im Vergleich zur Vermessung und Bewertung der Schaumstruktur mittels REM oder CT

Zielgruppe und Zielmarkt

Zielmarkt ist die gesamte Branche der Kunststoffschäume herstellenden und verarbeitenden Industrie mit Schwerpunkt auf thermoplastischen Schaumspritzguss:
– Automobil- und Maschinenbau
– Bauwesen
– Medizintechnik
– Sportgeräte
– Bau und Konstruktion
– Luft- und Raumfahrt