Neues Messsystem zur Prozessüberwachung geschäumter Kunststoffe

Ultraschallwandler bei der Prüfung eines extrudierten Kunststoffschaumes. (Foto: SKZ)

Das SKZ, ein führendes Forschungs- und Entwicklungsinstitut im Bereich Kunststofftechnik und Teil der Zuse-Gemeinschaft, bündelt seine Kompetenzen mit der SONOTEC GmbH. Das Ergebnis: innovative Methoden zur zerstörungsfreien Prüfung geschäumter Kunststoffe. Die Kooperation antwortet auf den steigenden Bedarf an effizienten Prüfmethoden für geschäumte Kunststoffe.

Gemeinsam etablieren die Partner fortschrittliche Prüftechnologien. Damit ist eine genaue und zuverlässige Bewertung geschäumter Kunststoffe möglich. Davon profitieren die Automobilindustrie bis hin zur Verpackungsbranche in Anbetracht der steigenden Bedeutung leichter und effizienter Materialien.

Das gemeinsame Projekt mit dem Kurztitel "FoamResControl" steigert die Ressourceneffizienz in der Herstellung von Kunststoffschäumen. Die Messtechnologie erfasst durch neuartige Luftultraschallwandler spezifische Messdaten. Aus diesen Daten wird eine Korrelation mit relevanten Schaumkennwerten ermöglicht. Dafür wird eine künstliche Intelligenz, ein neuronales Netz erstellt, trainiert und optimiert. So wird eine zuverlässige und reproduzierbare Inline-Prozessüberwachung realisiert.

Die direkte und automatisierte Messung ermöglicht zahlreiche Vorteile: Einsparungen gegenüber aktuell aufwendigen und manuellen Prozessen, Verknüpfungen der Messdaten mit Prozess- und Systemdaten sowie eine Modellentwicklung zur Vorhersage von Ausfällen.

„Über das Vorhaben hinaus besteht technologisches Potenzial, Produktionsprozesse der verarbeitenden Industrie für verschiedenste Materialien und Bauteile nachhaltig zu gestalten“, sagt Pierre Pfeffer, Senior Scientist im Bereich Zerstörungsfreie Prüfung am SKZ. „Der digital-ökologische Innovationscharakter führt zu einem ressourceneffizienten, transparenten und auf Echtzeitdaten basiertem Produzieren – ein echter Mehrwert für die Realisierung einer nachhaltigen digitalen Transformation.“

Das Projekt wird vom Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit (BMUV) gefördert und steht für innovative Lösungen in der Materialprüfung.