Die Polyurethandirektlackierung im Werkzeug ermöglicht die Oberflächenveredelung von spritzgegossenen Bauteilen. Gemeinsam mit dem PCCL arbeitet die NMB daran, dass in Zukunft für diese Technologie auch maßgeschneiderte Lösungen für die Qualitätssicherung zur Verfügung stehen.
Um fehlerfreie PU-Sichtflächen herzustellen, arbeitet die Neue Materialien Bayreuth GmbH (NMB) im Rahmen eines Forschungsprojektes eng mit der Polymer Competence Center Leoben GmbH (PCCL) zusammen. Eine Entwicklung des österreichischen Forschungsinstituts ist ein KI-gestütztes System zur optischen Inspektion von 2D- und 3D-Bauteiloberflächen. Dieses ermöglicht es, Anomalien auf Prüfteiloberflächen mit Hochgeschwindigkeit vollständig zu detektieren und in unterschiedliche Typen zu klassifizieren. Das Inspektionssystem ist nicht nur auf Kunststoffbauteile beschränkt, sondern kann auch Oberflächen aus Metallen, Holz oder transparenten Materialien inspizieren.
Bei der Inspektion der Bauteile werden mithilfe eines industriellen Roboterarms bzw. eines Aktuators die Prüfproben von hochauflösenden Kameras vollflächig gescannt, damit Defekte mit einer Größe von 10 µm von der Analysesoftware erkannt werden können. Die von den Kameras aufgenommenen Bilder (50 Bilder pro Sekunde) werden parallel zur Bildaufnahme mittels einer eigens entwickelten Analysesoftware basierend auf künstlicher Intelligenz (KI) analysiert. Mögliche Defekte werden instantan erkannt und visualisiert. So ist eine vollständige 3D-Inspektion von Bauteilen innerhalb kurzer Zeit, d.h. je nach Bauteilkomplexität innerhalb von 5 bis 15 Sekunden, möglich.
Dieses vom PCCL entwickelte Verfahren soll in Zukunft online im Prozess der PU-Oberflächenveredelung einsetzbar sein, um Fehlerquellen frühzeitig zu identifizieren. Um dies zu realisieren, muss das KI-gestützte Inspektionssystem zunächst trainiert werden. Die NMB analysiert hierfür die Zusammenhänge zwischen den optischen Defekten und den Prozessgrößen. Demnach können gezielt PU-Fehlerbilder erzeugt werden, die auf einen oder mehrere Prozessparameter zurückzuführen sind. Basierend auf diesen Untersuchungen werden dem österreichischen Forschungspartner geeignete Musterbauteile zur Verfügung gestellt. Dafür wird ein seriennahes, freigeformtes 3D-Bauteil eingesetzt. Der Prozess der Direktlackierung wird im Technikum der NMB mit einem Wendeplattenwerkzeug unter Nutzung einer Spritzgießanlage mit 450 t Schließkraft und einer mobilen PU-Hochdruckinjektionsanlage realisiert. Dabei wird im ersten Schuss der Träger gespritzt, anschließend die Mittelplatte der Spritzgießanlage um 180° gedreht und mit einem zweiten „Schuss“ die Sichtfläche mit PU „geflutet“.
Die vorliegende Forschungsarbeit wird an der Polymer Competence Center Leoben GmbH im Rahmen des Kompetenzzentren-Programms COMET des Bundesministeriums für Digitalisierung und Wirtschaftsstandort und des Bundesministeriums für Klimaschutz, Umwelt, Energie, Mobilität, Innovation und Technologie, unter Beteiligung von Neue Materialien Bayreuth GmbH, Burg Design GmbH, AT&S AG und Krenhof AG durchgeführt und mit Mitteln des Bundes und der Länder Steiermark, Oberösterreich und Niederösterreich gefördert.
Ansprechpartnerin
Neue Materialien Bayreuth GmbH
M.Sc. Johanna Hausmann | E-Mail johanna.hausmann@nmbgmbh.de
