Leistungsbewertung einer Spritzgießmaschine

Bewertung von Maschinenfabrikaten

In allen Bewertungen der einzelnen Maschinenhersteller werden nur
beurteilt:
Bedienungsfreundlichkeit, Zuverlässigkeit und Wartungs-Service.
Diese Faktoren sind zwar wichtig und kaufentscheidend, aber ich
vermisse die Frage nach der Leistungsfähigkeit einer SGM.

Das wichtigste Leistungsmerkmal einer SGM ist die Konstanz des
Schussgewichts, denn die Summe aller Abweichungen im Zyklus-
ablauf ist erkennbar in der Schussgewichtsdifferenz.
1. Je geringer die Gewichtsschwankung um so größer ist die
Dimensionsstabilität. (Verzug und Schwindung) und
2. Je geringer die Gewichtsschwankung um so konstanter sind
die mechanischen Werte des Artikels und
3. Je geringer die Gewichtsschwankung um so gleichmäßiger
ist der Entformungswiderstand. (Wichtig für die Dünnwand-
produktion mit Luftentformung.)
Um diese Merkmale zu erreichen ist Voraussetzung:
1. Eine homogene Schmelze, in Temperatur und Farbverteilung,
bei konstanter Dosierzeit und
2. Eine gleichbleibende Schneckenvorlaufgeschwindigkeit, erkennbar
an der Konstanz der Einspritzzeit.

Ermittlung der Gewichtsschwankung in Prozent:
Erfassung der Gewichtsdifferenz von 12 Schuss in Reihe.
Diese Differenz dividiert durch 1 Prozent vom gringsten Schussge-
wicht ergibt die Abweichung in Prozent.
Erfahrungswerte über jahrzehnte mit deutschen-,asiatischen- und
kanadischen Maschinen:
Die geringsten Abweichungen haben Netstal Maschinen mit hoher
Verfügbarkeit (0,05%) und Fanuc Maschinen neuer Bauart. (0,08%)

Eine Kaufentscheidung sollte sich daher nicht nur an der Anzahl
der Parameter, am Bedienungskomfort und Preis orentieren.
Entscheidend sollte nur sein die Leistung einer Maschine und die
daraus resultierende Produktqualität.

Hallo Johann,

die von mir benannte Leistungsbeurteilung ist nur anwendbar für eine
vorhandene Maschine. Die Praxis hat hierfür gezeigt, dass der
ermittelde Prozentualwert, unabhängig von Maschinengröße, Material
und Fließwerte eine hohe Aussage für die Leistungsfähigkeit einer
Maschine hat.
Eine Leistungsbeurteilung ist aber auch vor einem Kauf, mittels der
Prospektangaben möglich.
Hierbei sind aber alle benannten Prospekwerte nur eine theoretische
Größe, welche durch Material, Wanddicke und Fließweg relativiert
werden.
Die Prospektwerte für die Einspritzleistung werden dabei in cm³/s
oder als Schmeckenvorlaufgeschwindigkeit in mm/s benannt.
Der Kaufinteressent hat hierdurch die Möglichkeit der Beurteilung,
ob die Leistungsangaben für seine Produktpalette ausreichen ist.
Leider sind die Angaben in cm³/s sehr irreführend, denn diese Werte
sind abhängig an dem Zylinderdurchmesser, bei gleicher Schnecken-
vorlaufgeschwindigkeit. Die Benennung der Schneckenvorlaufgeschw.
in mm/s ist dagegen eine bessere Leistungsaussage.
Ich habe mir hierfür eine Tabelle für die Umrechnung von cm³/s in
mm/s erstellt. Im Falle von Interesse kann ich sie Dir per Fax übersenden.
Um nicht nur zu theoritisieren, meine persönliche Meinung zu diesem
Thema ist wie folgt:
Für eine Artikelwanddicke von über 1 mm sind 300 bis 400 mm/s
Schneckenvorlaufgeschwindigkeit ausreichend.
Für den Dünnwandbereich unter 1 mm sind 800 bis 1000 mm/s
Schneckenvorlaufgeschwindigkeit und ein Einspritzdruck von
1800 bis 2000 bar erforderlich.
Ein weiterer Prospektwert ist das maximale Schussgewicht.
Es ist zweckmäßig zu kontrollieren bei welchem Verhältnis von
Schneckendurchmesser zu Schneckenhub dieser Wert erreicht wird.
Es gibt hierfür die einfach Regel:
Maximales Scheckenhub = 3 bis 4 mal Schneckendurchmesser
Bei einem Schussvolumen über diese Werte sind Qualitätsprobleme,
wegen unterschiedlicher Massetemperatur vorprogrammiert.

Noch Fragen?

Hallo Zauberer,

mit meinen beiden vorhergegangenen Beiträgen habe ich versucht
konkrete Fakten für den Kauf und für die Leistungsbeurteilung einer
vorhandenen Spritzgießmaschine aufzuzeigen.
Ich hoffe sie haben Brauchwert.
Die von Dir benannten 0,3% decken sich genau mit meinen
Erfahrungen.
Bis etwa Anfang 2000 waren meine Beurteilungswerte wie folgt:
0,3% war der bestmöglichste Wert für eingefärbtes Material.
Bei Naturmaterial war eine Abweichung bis 0,2% erreichbar.
Alle Werte über 4,5% und mehr sind Hinweis bei Neumaschinen auf eine mangelhafte Qualität oder bei Maschinen mit mehrjährigem
Einsatz auf Verschleiß.
Wenn das Lestungsvermögen einer Maschine bekannt ist und es
besteht eine Überschreitung der prozentualen Toleranz ist dies ein
Hinweis auf eine falsche Parametereinstellung.
Alle diese Werte entsprechen aber nicht mehr dem heutigen Stand
der Technik. Die von mir benannten Werte von 0,05% und 0,08%
werden derzeit erreicht von einigen Maschinenherstellern.

Hallo Zauberer,

die Homogenität der Schmelze ist abhängig von der wirksamen
Schneckenlänge.
Wird das L/D-Verhältnis von 20:1 auf 15:1 reduziert, kann die
Homogenität, auch bei gestufter Dosierung, nicht die Gleiche sein.
Ein praxisrelevanter Vergleich ist mir nicht bekannt.
Ein Nachweis für eine Abweichung kann aber durch einen Vergleich
der Schussgewichtsschwankung zwischen einem Artikel mit 3 x D
und einem Artikel mit 5 x D ermittelt werden. Die Größe dieser
Abweichung gibt Aussage über den Qualitätsverlust bzw. über den
Abbau der Homogenität.
Ursache für den Verlust von Homogenität bei langem Schneckenhub
ist der Temperaturabfall der zuletzt plastifizierten Masse. Hieraus
resultiert ein unterschiedliches Fließverhalten mit unterschiedlichem
Schussvolumen.

Hallo zusammen,

mit meinen Ausführungen zum Thema
"Leistungsbewertung einer Spritzgießmaschine"
hatte ich die Absicht die Möglichkeiten für eine Leistungsbeurteilung
vor dem Kauf und nach dem Kauf einer SGM aufzuzeigen.
Meine unausgesprochene Frage war hierbei:
1. Ist meine Methode akzeptabel oder gibt es hierzu Verbesserungs-
vorschläge.
2. Gibt es noch andere Verfahren für eine kurzfristige Ermittlung der
Maschinenleistung.
Dass die Gewichtsschwankung von vielen Einflussfaktoren abhängig ist,
ist eine bestehende Tatsache. Die Abweichung aber auf einzelne
Faktoren zurückzuführen ist nicht möglich, aber unabhängig davon
ist die Schussgewichtsschwankung die Summe aller Komponenten
und deren Funktionstoleranzen.
Bei einer SGM zählt das Endergebnis, d.h. die Qualität der produzierten
Teile und die ist an der Gewichtstoleranz gebunden.
Wie bereit erwähnt ist der Toleranzbereich abhängig von dem
Maschinenfabrikat, vom Alter der Maschine sowie von Farb- oder
Füllstoffen.
Gleichgültig in welcher Höhe die Toleranz liegt, sie ist auf jeden Fall
eine Aussage über die Leistung oder Zustand der Maschine.

Damit diese Diskussion einen Brauchwert bekommt, bitte ich um eine
Stellungnahme zu den benannten Punkten 1. und 2.

Vielen Dank
Schmidt