Brabender entwickelt neues Folien-Qualitäts-Analysesystem

Die hochauflösende Kamera vom FQA detektiert Defekte im Material

Kunststofffolien sind für den alltäglichen, häuslichen und technischen Gebrauch von großer Bedeutung und in der Anwendung als Verpackungsmaterialien sowie aus dem vielfältigen Einsatz in der Landwirtschaft, Baubranche, Medizintechnik oder der Elektronikindustrie nicht mehr wegzudenken. Bei der Entwicklung und Verarbeitung von Folien gilt es stets, einen Kompromiss zwischen niedrigen Herstellungskosten und anspruchsvollen technischen Anforderungen zu finden. Diese Herausforderung gewinnt zukünftig durch den zunehmenden Einsatz von Rezyklaten und biobasierten Materialien und der damit einhergehende Verstärkung der Chargenschwankungen zusätzlich an Komplexität. Die optische Folieninspektion stellt eine etablierte Methode zur Bewertung von werkstoff- und prozessspezifischen Einflüssen auf die Qualität extrudierter Folien dar.

Optische Detektion von Verunreinigungen und Defekten

Als Produzent von Extrusionsmaschinen im Labor- und Technikumsmaßstab, welche bei der Entwicklung und Produktion von Kunststofffolien zum Einsatz kommen, bietet Brabender seinen Kunden nun auch ein neu entwickeltes Folien-Qualitäts-Analysesystem an – das Brabender FQA. Das System ermöglicht die Detektion von Einschlüssen, Inhomogenitäten und Defekten sowie deren automatische Klassifizierung nach Fehlerklassen und Fehlertypen: „Das Herzstück des FQA ist eine hochauflösende Kamera, die Defekte wie Black-Specs, Gels, Fish Eyes sowie Schlieren detektiert“, betont Michael Stanko, Business Development Manager Plastics & Rubber bei Brabender. Mithilfe der erfassten Größenverteilung und Fehleranzahl erfolgt die kontinuierliche Ermittlung des Folienqualitätsindex FQI, der als Referenzgröße für die Wareneingangskontrolle und Qualitätsüberwachung genutzt werden kann.

Breites Anwendungsspektrum im Labor- und Produktionsumfeld

Die FQA-Einheit kann ergänzend an Peripheriegeräte, wie den Flachfolienabzug Univex, den Blasfolienabzug sowie den Brabender Auto-Grader adaptiert und somit bei der Bewertung der optischen Eigenschaften sowohl von Flachfolien als auch Blasfolien genutzt werden. Hervorzuheben ist die Verbindung der Extrusionprozessdaten mit den ermittelten optischen Eigenschaften innerhalb der selbst entwickelten MetaBridge-Software und der sich hieraus ableitenden Möglichkeit des Aufbaus eines ganzheitlichen Prozessverständnisses.

Neben der Charakterisierung von optischen Folieneigenschaften im Rahmen der Werkstoffentwicklung auf Laborebene eignet sich das Brabender FQA zur Inline-Prozessüberwachung im Produktionsprozess.

Qualitätsbewertung in der Rezyklatverarbeitung

Gegenwärtig stellt insbesondere die Verarbeitung von Rezyklaten, als Konsequenz der Notwendigkeit einer nachhaltigeren Nutzung von Rohstoffen und Ressourcen, kunststoffverarbeitende Unternehmen vor große Herausforderungen hinsichtlich der Verunreinigung, welche diese Sekundärrohstoffe mit sich führen. „Besonders in der Kunststoffverarbeitung mit gesteigertem Rezyklateinsatz sehen wir auch weiterhin das Potential der optischen Folieninspektion als wichtiges Werkzeug zur Bewertung der Verarbeitbarkeit und anwendungsspezifischen Eignung von Kunststoffrezepturen“, erklärt Stanko. Hierbei geht es nicht nur um optische Merkmale, die die visuell wahrgenommene Qualität (bspw. die Transparenz) eines Produktes beeinflussen. Wesentlicher wichtiger ist die Bewertung des Einflusses auf die technischen Eigenschaften einer Folie. Die Folieninspektion liefert mit der automatischen Ermittlung der Defektverteilung dazu die notwendige Grundlage.