DD297788A5 - Verfahren zum steuern der nachdruckphase beim spritzgiessen thermoplastischer kunststoffe - Google Patents

Abstract

Bei einem Verfahren zum Steuern des Spritzgieszprozesses zum Herstellen von Formteilen aus thermoplastischen Kunststoffen, die mit einer isochoren Abkuehlphase abschlieszt, ist vorgesehen, dasz zwischen der isochoren Abkuehlphase und der Verdichtungsphase eine im wesentlichen isobare Nachdruckphase bis zum Erreichen einer Isochoren vorgesehen wird und dasz die isobare Nachdruckdauer tNiso und/oder der isobare Nachdruck pN in Abhaengigkeit von in mindestens einem Lernzyklus ermittelten Kenndatenfeldern gesteuert wird, die die Abhaengigkeit eines oder mehrerer gemessener Formteil-Sollparameter von mehreren Prozeszparametern enthalten. Fig. 2{Steuerverfahren; Spritzgieszen; isobare Nachdruckphase; isochore Abkuehlungsphase; Verdichtungsphase; Lernzyklus; Kenndatenfeld; Formteil-Sollparameter; thermoplastischer Kunststoff}

Description

Hierzu 5 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines Spritzgießprozess^s zur Herstellung von Formteilen aus thermoplastischen Kunststoffen, wobei eine isochore Abkühlphase eingeleitet wird, wenn eine vorbestimmte Isochore erreicht * wird.

aMaiaili^^

Charakteristik des boknnnten Standes der Technik

Beim Spritzgiaßon von Formmassen wird üblicherweise an dor dafür eingesetzten Maschine eine größe Anzahl von moßtochnisch erfaßbaren Parametern eingestellt, doron Werte einen Einfluß auf die Eigenschaften des gefertigten Formteils haben. "

Ein wesentliches Problem bei der Einiichtung von Thermoplast-Kunststoff-Spritzgießmaschinen ist die Ermittlungeines gooigneton Vorlaufs für die Nachdruckführung. Ziel ist hierbei meistens die Erzeugung einer möglichst geringen und genau dofinierten Schwindung im Formteil. Wird durch äußere Störungen die Temperaturf ührung ih der Maschine beeinflußt, so sollte der Druckverleuf angepaßt werden, um die erwünschte konstante Formqualität zu erreichen, '

Bei oiner Spritzgiomaschine wird nach der Füllung der Form mit Formmasse üblicherweise In der darauffolgenden sogenannten Nachdruckphase ein Druck auf die Formmasse aufgebracht, um die Schwindung infolge Abkühlung auszugleichen. Üblicherweise wird ein hierfür geeigneter Druckverlauf von Maschineneinrichtern ermittelt, indem der Druck so hoch eingestellt wird, daß am Formteil keine Einfallstellen mehr sichtbar sind. Die vorgegebene Zeit, über welcher der Druck aufgebracht wird, richtet sich nach der Zeit, welche das Formteil zum Erstarren benötigt.

Es ist bekannt, daß der Vorlauf des Nachdruckes beim Spritzgießen einen Einfluß auf das Formteilgewicht und andere Formteileigenschaften hat.

Ein bekanntes Verfahren (DE-OS 3204756) ermöglicht die Ermittlung eines an das Formmassenverhalten optimal angepaßten Druckverlaufos, indem ausoinem materialspezifischen Kenndatensatz, welcher für das verwendete Material den Zusammenhang zwischen Druck p, spezifischem Volumen ν und Temperatur T beschreibt (Fig. 1), genau derjenige Druckverlauf bestimmt wird, welcher nach der Formfüllung über den Abkühltemperaturverlauf ein konstant bleibendes spezifisches Volumen erzeugt (Abschnitt V in Fig. 1). ,

Eine andere Variante des Verfahrens (DE-OS 3608973) erzeugt den isochoron Zustandsverlauf durch das Betätigen einer Verschlußdüse. Der Zeitpunkt der Betätigung wird hierbei, ähnlich dem vorher beschriebenen Verfahren, auch aus dem pvT- Verhalten des Materials im Werkzeug ermittelt, indem bei Erreichen einor der Druck-Temperatur-Kombinationen umgeschaltet wird, bei welchen ein bestimmtes konstantes spezifisches Volumen der erstarrenden Formmasse eingehalten werden kann. Hierzu wird die Temperatur im Formteilinneren durch Berechnung der Abkühlzeit oder aus gemessenen Temperaturen ermittelt. Die hierfür erforderlichen Druck-Temperatur-Kombinationen werden entweder aus dem formmassenspezifischen pvT-Diagramm ermittelt oder, wenn ein solches nicht vorhanden ist, durch Extrapolation der in Vorversuchen bestimmten Isochoren Druckabsenkungskurve in den vorisochoren Bereich ermittelt. Auf diese Weise wird ein temperatur- und druckvariabler Sollwert in dem pvT-Diagramm festgelegt, der als Kriterium für die Umschaltung auf isochore Abkühlung disnt.

Das bekannte Verfahren ermöglicht es nur, eine bestimmte Isochore reproduzierbar anzufahren. Dagegen ist es nicht möglich, die Reproduziorbarkoit eines bestimmten Formteilparameters zu verbessern. Soll beispielsweise ein anderes Formteilgewicht eingestellt worden, müssen die Prozeßparameter verändert werden und erneut iaochore Druckabsenkungskurven aufgenommen werden, um neue Temperatur-und Druckwertpaare für eine andere Isochore zu erhalten.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine konstante Formteilqualität zu gewährleisten und den Aufwand für die Ermittlung und Einstellung der Prozeßparameter zu reduzieren.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt dlo Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Steuerung der Nachdruckphase zu schaffen, das von materialspezifischen Kenndaten unabhängig ist und eine bessere Reproduzierbarkeit der Formteilgenauigkeit ermöglicht. Erfindungsgsmäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß zwischen der isochoren Abkühlphase und der Verdichtungsphase eine im wesentlichen isobare Nachdruckphase bis zum Erreichen einer Isochoren vorgesehen wird und daß die Isobare Nochdruckdcuor t_Nico und/oder der isobare Nachdruck pn in Abhängigkeit von in mindootene einem Lernzyklue ermittelten Kenndatenfeldern gesteuert wird, dio die Abhängigkeit eines oder mehrerer gemessener, Formteil-Soliparnmeter von mehreren Prozeßparamotern enthalten. Die Nachdruckdauer und/oder der isobare Nachdruck wird in Abhängigkeit von in mindestens oinem Lernzykius ermittelten Kenndatenfeldern gosteuert, die die Abhäntfigkeit eines oder mehrerer gemessener Formteil-Sollparameter von mehreren Prozeßparametern für die dem Lemzyklus zugrunde liegende Werkzeug-Kunststoffpaarung enthalten.

Die Auswirkungen einzelner bestimmter Randbedingungen auf eine am Formteil meßbare Größe, wie z.B. das Formtoilgowicht m oder eine bestimmte Abmessung, werden in einem ersten Schritt erfaßt. Hierdurch wird es möglich, die für die Prozeßführung benötigten Kenndaten, nämlich die Abhängigkeit eines oder mehrerer Formteilparameter von den Prozeßparametern durch die Maschine, automatisch ermitteln zu lassen.

Das mehrdimensionale Kenndatenfeld enthält dann mit Hilfe mathematischer Methoden optimierte Abhängigkeiten bestimmter vorgegebener Formteilparameter von einzelnen Prozeßparametern. In der Produktionsphase ist es daher möglich, die prozeßbedingte Änderung von Prozeßparametern auch bei geringfügigen Abweichungen auszugleichen und dadurch die Reproduzierbarkeit des jeweiligen Formteilparameters zu erhöhen.

Dadurch, daß zwischen der Verdichtungsphase und der isochoren Abkühlphasa eine im wesentlichen isobare Nachdruckphase vorgesehen ist, verläuft der Spritzgießprozeß in dieser Nachdruckphase kontrolliert, indem der Werkzouginnendruck oder der von außen au? das Werkzeug aufgebrachte Druck während der Formmaeee-Nachlieferung konstant gehalten wird. Auf diese Weise verläuft kein Prozeßabschnitt unkontrolliert, so daß letztlich auch damit die Reproduzierbarkeit der Formteilgenauigkeit verbessert wird.

In dem Lernzyklus worden einzelne Prozeßparameter jeweils mindestens zweifach variiert und zusammen mit den anschließend gomessonen Formteil-Sollpnrametorn und andoren Prozoßpnrametern abgespeichert, wobei mit einem Rechner die Abhängigkeit der Formtoilsollparnmeter von den Prozeßpararnetern bestimmt wird und als Kenndatenfeld gespeichert wird. Bri einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß in den sich dem Lernzyklus anschließenden Produktionszyklen die Formteil-Sollparameter und die Prozeßparameter kontinuierlich oder in regelmäßigen oder unregelmäßigen Abständen erfaßt warden und daß die in dem Lernzyklus erstellten Konndatenfelder aktualisiert werden.

Das in der Lernphase erstellte Kenndatenfeld kann auf diese Welse ständig überprüft und nachgebessert werden, so daß das Kenndatenfeld mit Hilfe statischer Korrekturrechnungen zusätzlich optimiert werden kann.

Ausführungsbeispiel

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen die Erfindung näher erläutert: Es zeigen

Fig. 1: durchdieGrößenDruckp.TenperaturTundspezifischesVolumenderFormmassevdefinierte SpriUgießzyklen, . Fig. 2: durch die Größen Druck p, Temperatur T und Gewicht m des Formteile definierte Spritzgießzyklen, Fig.3: den AufbaueinerfürdieDurchführungdösVerfahrensbenötigtenSpritzgießmaschlne, Fig. 4: ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens, bei welchem das Formteilgewicht m durch Anpassung der isobaren Nachdruckzeit an die anderen gemessenen Parameter auf einem vorbestimmten Wert konstant gehalten wird, Fig. 5a, 5b, 5c:' Kenndatenfelder. , Im pvT-Diagramm (Fig. 1), welches die für ein Material typische Abhängigkeit des spezifischen Volumens von der Temperatur

und dem Druck beschreibt, läßt sich der Prozeßverlauf in der Nachdruckphase sehr gut darstellen. Nach dem Einspritzen des

Materials in die Form bei möglichst konstanter Temperatur (Abschnitt I) erfolgt ein Umschalten auf Drucksteuerung

bzw.-regelung (Punkt II). Es folgt eine Phase konstanten Druckes Pn der Dauer t_Ni_H (Abschnitt III). Diese Phase isobarer

Druckführung wird am Punkt IV in eine Phase konstanten spezifischen Volumens, der isochoren Phase (Abschnitt V) überführt. Auf diese isochore Prozeßführung wird besonderer Wert gelegt, denn im zunächst vereinfachend angenommenen Fall

vörnachlässlgbarer Workzeugatmung ist dies gleichbedeutend mit einer minimierten Materialbewegung im Werkzeug. Dieser

Vorlauf wird im allgemeinen zur Reduzierung von Orientierungen, Spannungen und Verzug angestrebt. Wesentlich für konstante Abmaße des Formteils und auch für ein konstantes Gewicht ist das Erreichen der l-bar-Linie bei einem

über alle Zyklon konstanten spezifischen Volumen (Punkt Vl in Fig.1), denn genau be' diesem Druck löst sich das Teil von den

Werkzeugw&nden ab und beginnt anschließend zu schwinden. Das Ausmaß der volumetriechen Schwindung ist genau

beschrieben durch die Änderung des spezifischen Volumens beim Verlauf auf der l-bar-Linle (Abschnitt VII in Fig. 1).

Das Formtoügowicht m, welches am fertigen Formteil gemessen wird, entspricht dem Gewicht des Teiles vor der Beendigung

der Materialzufuhr, da ja kein Materialfluß in die Form oder aus der Form möglich ist. Die Adaption eines oder mehrerer

Prozeßparameter soll die Auswirkungen der Schwankung anderer Parameter in der Weise ausgleichen, daß «ine für die Produktion angestrebte meßtechr.isch erfaßbare Zielgröße, wie z. B. ein konstantes Gewicht, konstant gehalten wird. Für den Fall

der Adaption der isobaren Nachdruckzeit t_Ni,_o bedeutet das, daß die isobars Phase z. B. durch die Beendigung der Materialzufuhrin Abhängigkeit von der Temperatur und dem Druck bei jedem Zyklus bei Erreichen des gleichen Formteilgewichtes oder des

Zustandes, der bei jodem Zyklus zu den gleichen Formteileigenschaften führt, beendet wird. Fig. 2 zeigt das pmT-Diagramm, das die Abhängigkeit eines speziellen Formteilparameters, nämlich des Formteilgewichtes, von

der Temperatur und dem Druck dargestellt. Die in dem pvT-Diagramm der Fig. 1 besprochenen Prozeßphasen sind in Fig. 2

entsprechend gekennzeichnet. ,

Fig.3 zeigt eine Soritzgießmaschine 1 zur Durchführung des Spritzgießprozesses. Die Spritzgießmaschine weist eine in einem Schneckenzyiinder 2 befindliche Einspritzschnecke 3 auf, die durch Druckbeaufschlagung des Hydraulikzylinders 4 in Richtung

auf das aus zwei Formhälften 5,6 bestehende Formwerkzeug geschoben wird, indem der Druck auf den Hydraulikkolben 7 wirkt.

Die im Stauraum 8 vor der Einspritzschnecke 3 befindliche Formmasse wird durch einen mit einem Verschluß 9 absperrbaren Düsenkanal 10 in don Hohlraum 11 des Formwerkzeugs eingespritzt. Eine Auswerteeinheit 12 überwacht dabei mehrere Prozeßparameter und erhält beispielsweise ein Drucksignal 14 ausdem Hydraulikzylinder 4, ein Wegmeßsignal 15 von der Einspritzschnecke 3, ein Formmassetemperatursignal 16 aus dem Stauraum 8 vor der Schneckenspitze, ein Druckmeßsignal

aus dem Stauraum 8 sowie ein Temperatur· und ein Druckmeßsignal 18 bzw. 19, die auf der Oberfläche der Formhälfte 5 erfaßtwerden.

Beim Einsatz des Verfahrens wird die in Fig.3 gezeigte Spritzgießmaschine 1 zunächst in einer Lernphase veranlaßt, Teile mit

vorgegebenen, aus Erfahrungswerten näherungsweise bestimmten Prozeßparametern zu produzieren. Dabei wird das

Gewicht m oder eine andere in der Produktionsphase angestrebte Formtoileigsnschaft der produzierten Formteile bei der Einstellung bestimmter Parameter wie Temperaturen, Druck oder Zeit konstanten Druckes an der Maschine gemessen und in Kombination mit den Parametern in der Auswerteeinheit 12 abgespeichert, welche später auch zur Adaption der Steuergrößen

dient.

Für den Fall der Optimierung der Nachdruckführung bedeutet das, daß im von der Spritzgießmaschine 1 zu realisierenden Prozeßablauf nach einer Phase konstanten Druckes mit der Dauer tut« die isochor® Phase eingeleitet wird. Alle für die Prozeßführung gemessenen oder beeinflußten Daten sollten in der Lernphsse mindestens zweifach variiert werden. Die Zeit konstanten Druckes wird vorgegeben bzw. gemessen. Ee müssen dabai mindestens zwei verschiedene Zeiten mit jeweils

mindestens zwei verschiedenen Drücken realisiert werden. Diese Perametorkombinationen werden noch bei mindestens zweiverschiedenen Werkzeugwandtemperaturen und mindestens zwei verschiedenen Massetemperaturen eingestellt.

Zu jedem Sprhzgiaßzyklus wird der Formteilsollparameter, z. B. das Gewicht m, des mit diesen Parametern produzierten Teiles

gemessen. Es ist auch sinnvoll, diese Meßwerte über mehrere Zyklen mit gleicher Einstellung zu mitteln.

Nach dieser Lernphase ist die Maschine in der Lage, Kennfelder abzuspeichern, deren Kenndaten z. B. durch Interpolation zwischen den in der l.ernphase eingestellten Parametern und den dabei resultierenden Formteilgewichten den Zusammenhang zwischen dem Gewicht des Formteile und den Parametern bei dem vorgeschriebenen Prozeßverlauf- Isobare Phase bestimmter Dauer mit anschließender Unterbrechung der Formmassezufuhr-beschreiben. Beispiele für dreidimensionale Kennfelder zeigen die fünf Figuren 5a bis 5c.

Ein Konnfold (Fig. Sa) zur Steuerung der isobaren Nachdruckzeit tsiio beschreibt die Zeit, tür die eine bestimmte gemessene oder der Maschine vorgegebene Nachdruckhöhe p_N aufrechterhalten werden soll, bis die Formmassezufuhr In Abhängigkeit der Parameter Werkzeugtemperatur Tw oder Formmassetemperatür Tm und der Nachdruckhöhe Pn gesperrt wird. Ein anderes Kennfeld zur Steuerung des aufzubringenden Nachdruckes p_N beschreibt, wie aus Fig. 5b ersichtlich, den für eine bestimmto Zeit t_N|,o konstant zu haltenden Nachdruck p_N in Abhängigkeit der Parameter Temperatur Tw oder T_M. Die Kennfolder werden aus den in der Lernphase gemessenen Daten ermittelt, indem beispielsweise für ein Formteilgewicht m.oii. welches für die Formteilproduktion angestrebt wird, ein Parameter in der Weise angepaßt wird, daß der Einfluß anderer Parameterschwankungeh ausgeglichen wird. Formteilgewichte, welche sich bei Einstellung von Parametern zwischen den in der Lornphase eingestellten Werten ergeben, werden z. B. durch Interpolation oder durch Regressionskurven durch die Meßpunkte ermittelt.

Dies ist für den Fall der Steuerung der Isobaren Nachdruckzeit das Auflösen nach t_Nilo. Dieses Ausführungsbeispiel zeigt Fig.4. Fig. 5c zeigt ein weiteres dreidimensionales Kennfeld, das die Abhängigkeit des Formteilgewichtes von der Einspritztemperatur und der Werkzeugtemperatur bei konstantem Nachdruck Pn und konstanter Nachdruckdauer t_Ni,ö darstellt. Mathematisch ist es möglich, diese Kennfelder in ein einziges mehrdimensionales Kennfeld zusammenzuführen, auf das während dor Produktionsphase zur Steuerung des Spritzgießprozesses zurückgegriffen wird.

Der Druck, welcher für die Kennfeldaufnahme und für die Optimierung ausgewertet wird, kann am Hydraulikzylinder 4 des Schneckenvortriebs oder im Schneckenvorraum 8 oder in der Form D, G gemessen worden.

Wichtig ist dabei natürlich, daß zur Prozeßführung in den Produktionszyklen der gleiche Druck eingestellt wird wie bei der Kennfeldaufnahme.

Es ist sinnvoll, die Meßwerte über mehrere Spritzgießzyklen zu mitteln oder auch in der Produktionsphase Meßwerte aufzunehmen und mit diesen die Meß- und Steuerkennfelder statistisch besser abzusichern.

Diese Kennfelder sind dann nicht mehr nur auf das Material bezogen, sondern auch auf das eingesetzte Werkzeug. Das bedeutet, daß ein neues Kennfeld benutzt werden muß, sobald eil; anderes Werkzeug oder Material eingesetzt wird. Es kann dann entweder aus einem Datenträger, in dem zuvor erzeugtet Kennfelder abgespeichert sind, ausgelesen oder durch Aktivieren der Lernphase ermittelt werden.

In der Produktionsphase wird der Spritzgießmaschine dann der Wert für die Nachdruckhöhe und für die Zeit, für welche dieser Dr'jck eingehalten werden soll, aus den Kennfeldern zugeführt

Es ist möglich, durch eine Adaption der «Isobaren Nachdruckzeit" Prozeßschwankungen der Temperatur und des Druckes auszugleichen. , ,

Besonders interessant ist die Adaption an den aktuell gemessenen Druck, da hierdurch die Anforderungen an die Druckregelung vorrlngort worden können, denn Druckschwankungen worden durch die Vorgabe der richtigen Zelt kompensiert, Dies gilt insbesondere für den Werkzeuginnendruck, welcher sich auf Grund des trägen Streckenübertragungsverhaltens von der Hydraulik bis In die Kavitfit nur sehr schwer regeln läßt.

Auch wenn dor Werkzeuginnendruck nicht geregelt ist, läßt sich der Einfluß von Temperatur- und Druckschwankungen mit Hilfe des pmT-Verfahrens (Druck-Formteilgewicht-Temperatur-Verfahren) kompensieren.

Ein anderer wesentlicher Vorteil ist die Möglichkeit, die Spritzgießmaschine immer genau an der Schließkraft- bzw. Einspritzdruck-LeistungsQrenze zu betreiben und hiermit eine der Maschinonleletung entsprechende minimale Schwindung bei konstanter Qualität zu erzielen. .,

Gerade beim Anfahren sind oft die Druck- und Temperaturwerte Im Werkzeug noch gar nicht konstant, so daß hier eine Kompensation zu einem wesentlich verbesserten Prozeßverhalten führt.

Die bei der Erstbemusterung eines Werkzeuges einzuplanende Anzahl von mindestens η + 1 Parameterkombinationen bei η Prozeßparametern (bei welchen nicht unbedingt Ausschuß produziert wird) kann durch das wesentlich verbesserte • Anfahrverhalton schnell kompensiert werden.

Der oder die Drücke, welche für die Kennfeldaufnahme und für die Optimierung und auch für die Schneckenlageregelung mit dem Ziel, ein Druckgleichgewicht zwischen zwei Meßorten zu erreichen, ausgewertet werden, können am Hydraulikzylinder 4, der die Einspritzschnecke 3 vorantre'bt, oder in dessen Zuführleitung 20 oder in der Schmelze im Stauraum 8 vor der Einspritzschnecke 3 oder an der Formteilhälfte 5 gemessen werden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, statt eines Druckes eine dem Druck proportionale Kraft oder Verformung z. B. in einem Maschinenelement zu messen, welches die Schneckenvorschubbewegung auslöst oder eine Gegenkraft ausübt. Dies kann z.B. die die Schnecke umschließende Zylinderwand 2 sein. . . ' ..

Die der Auswertung zugeführten Temperaturen können an verschiedenen Orten gemessen werden. Hierfür eignen sich die Messungen in der Schmelze, die Messung an der Zylinderwand 2, die Messung im Formteil oder eine Messung der Temperatur der Form. Vorteile bietet hier die Messung in der Nähe oder an der Formoberfläche, da hier Temperaturänderungen schneller erfaßt werden. Allgemein gesagt, eignen sich alle mit der Formmasseschmolza in Kontakt stehenden Maschinenelemente. Die Formmaesatemperatur kann auch an einer oder mehreren Stellen vor dem Eintritt in den Formhohlraum gemessen werden. Als Formteilmorkmal, dessen Abhängigkeit von den Prozeßparametern in oder nach der Lernphase gemessen und registriert wird und dessen Größe in der Produktion angestrebt wird, können im Prinzip beliebige meßbare Größen genommen werden. Als Beispiele sind das Gewicht des Formteils, ein oder mehrere Maße,.Winket, physikalische Eigenschaften wie Leitfähigkeit, optische Eigenschaften wie Brechungsindex, OberfliJchenöigenschefton oder eine mathematische Größe, weiche verschiedene Eigenschaften mit einer Gewichtung versehen, zu einer Zahl verrechnet. So kann es beispielsweise für die Herstellung von Kunststoffstoßstangen für Kraftfahrzeuge wesentlicher sein, ein bestimmtes Maß, z. B. den Abstand der Befestigungslöcher, repfödusrlorbor genau elmuhelten ela dne öewleht der Stoßetango, Dabei (et ein optimierte« Kenndeterifeld for Maße abweichend von einem optimierten Kenndatenfeld für ein Formteilgewicht.

Die isochore Prozeßführung kann auf verschiedene Weisen erzeugt werden, ζ. B. durch einen Verschluß 9 im Einspritzkanal oder in dom Formteil 5 odor durch eine Regelung der Schnockonbewegung, so daß die auf die Änderung der Lago der Einspritzschnecke 3 bezogene Druckänderung auf einem bestimmten in einer weiteren Lernphase ermittelten Wert gehalten wird. In dieser von der Lernphase zur Ermittlung des Kenndatenfeldoszu unterscheidenden Lernphase wird die Druckänderung boi einer Schneckenbewegung bei geschlossenem Verschluß 9 gemessen.

Die Einspritzschnecke 3 wird beispielsweise in Abhängigkeit eines z. B. in der Form gemessenen Druckes so zurückbewegt, daß die elastische Verformung des gesamten unter Druck stehenden Einspritzaggregates sich nicht durch einen Massefluß in die Form entlastet, sondern in Richtung der Einspritzschnecke. Die hierfür benötigte Lageänderung der Schnecke oder eines entsprechenden Kolbens kenn wieder aus einem Kenndatenfeld entnommen werden, welches durch eine Messung der Elastizität des mit Formmasse gefüllten Einspritzaggregates erfolgen kann, indem die mit einer Schnecken- oder Kolbenlageänderung verbundene Druckänderung in einer Lerphase bei einem dicht verschlossenen Einspritzaggregat gemessen und registriert wird. Die Fließrichtung und die Fließgeschwindigkeit der Schmelze in die Form oder in der Form kann durch Messung der Bewegung oder der Kraft, welche auf ein in den Schmelzefluß hineinragendes oder mit der Schmelze in Kontakt stehendes Maschinenelement einwirkt, gemessen werdon. ,

Eine andere Möglichkeit zur Erzielung der isochoren Prozeßführung besteht darin, durch eine Bewegung der Schnecke die Druckdifferenz zwischen zwei in Fließrichtung der Formmasse hintereinander angeordneten Orten, zum Beispiel in der Form oder in der Form und an einer anderen Stelle, zu Null zu regeln.

Dai Verfahren läßt sich insbesondere für thermoplastische Formmassen einsetzen, deren Verarbeitungstemperatur größer ist als die Temperatur der Form.

Claims (11)

1. Verfahren zum Steuern eines Spritzgießprozesses zur Herstellung von Formteilen aus thermoplastischen Kunststoffen, der mit einer isochoren Abkühlphase abschließt, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der isochoren Abkühlphase und der Verdichtungsphäse eine im wesentlichen isobare Nachdruckphase bis zum Erreichen einer Isochoren vorgesehen wird und daß die isobare Nachdruckdauer t_Ni_SO urid/oder der isobare Nachdruck p_N in Abhängigkeit von in mindestens einem Lernzyklus ermittelten Kenndatenfeldern gesteuert wird, die die Abhängigkeit eines oder mehrerer gemessener Formteil-Sollparameter von mehreren Prozeßparametern

,'. enthalten.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Lernzyklus einzelne Prozeßparameter jeweils mindestens zweifach variiert werden und zusammen mit den anschließend gemessenen Formteil-Sollparametern und anderen Prozeßparametern abgespeichert werden, wobei mit einem Rechner die Abhängigkeit der Formteilsollparameter von den Prozeßparametern bestimmt wird und als Kenndatenfeld gespeichert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den sich dem Lernzyklus anschließenden Produktionszyklen die Formteil-Sollparameter und die Prozeßparameter kontinuierlich oder in regelmäßigen oder unregelmäßigen Abständen erfaßt werden und daß die in dem Lernzyklus erstellten Kenndatenfelder aktualisiert werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Prozeß para meter mindestens einer der nachfolgenden Parameter, nämlich der isobare Nachdruck Pn/die Nachdruckdauer tiMijo, die Formmassenr-TemperaturT_M oder eine oder mehrere Werkzeugwandtemperaturen T_w verwendet werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Formteil-Sollparameterz. B. das Formteilgewicht m, bestimmte Abmessungen des Formteils, physikalische Eigenschaften des Formteils oder Oberflächeneigenschaften des Formteils ausschließlich oder in Kombination verwendet werden.

6. Vorfahren nach einem der Ansprüche I bis 6, dadurch giskoranaolohnot, daß zur Beschreibung dor Füll-, Vsrdichtungs- und Abkühlphase als Prozeßparameter zusätzlich Weg- und Geschwindigkeitsdaten der Einspritzschnecke und/oder eine deren der Einspritzschnecke geleisteten Einspritzarbeit proportionale Größe erfaßt werden. -

7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Prozeßparameter die Kraft, die die als Kolben wirkende Einspritzschnecke vorantreibt, oder die Verformung eines infolge dieser Kraft verformten Maschinenelementes gemessen wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe eines Verschlusses am Werkzeugeingang das Fließen der Formmasse nach Ablauf der isobaren Nachdruckzeit unterbunden wird.

9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die isochore Prozeßführung durch ein druckabhängiges Zurückbewegen der Einspritzschnecke qesteuert wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkurve zur Beschreibung der zum jeweiligen Druck gehörigen Lage der Einspritzschnecke in einem Lernzyklus durch die Erfassung der druckabhängigen Lageänderung der Einspritzschnecke bei verschlossener Einspritzdüse ermittelt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß durch Messung derauf die Einspritzschneckenlageänderung bezogenen Druckänderung oder durch Messung der druckbezogenen Einspritzsphneckenlageänderung das Fließen der Formmasse in den Formhohlraum überwacht wird.