RJG eDart Technologiesysteme bei Plastic Components Inc.
02/01/2024

Wie RJG eDart den PCI-Spritzgießbetrieb umgestaltet hat

Die Spritzgießtechnik hat sich seit der Patentierung der ersten Spritzgießmaschine durch die Gebrüder Hyatt im Jahr 1872 stark weiterentwickelt. Ihr ursprüngliches Kolbendesign wurde 1946 verbessert, als James Hendry die erste Schneckenspritzgießmaschine entwickelte.

Aber erst im Computerzeitalter nahmen die Fortschritte im Spritzgießverfahren Gestalt an. Die heutigen Kunststoff-Spritzgießer müssen mit wissenschaftlichen Formgebungsprinzipien und -verfahren an der Spitze bleiben, um die Anforderungen an Qualität, Konsistenz, Effizienz, Produktion und Kosteneinsparungen zu erfüllen.

Eine der Möglichkeiten, wie PCI mit seinen großen OEMs wettbewerbsfähig geblieben ist, war die Einführung des RJG eDart®-Systems für fortschrittliche Prozesssteuerung. Kurz gesagt, das eDart-System hilft Kunststoffspritzgießern, ihren Prozess zu stabilisieren, um höchste Qualität zu gewährleisten und gleichzeitig die Kosten zu senken.

Im Laufe dieser Frage- und Antwortrunde mit dem technischen Leiter von PCI, Kurt Behrendt, werden wir weitere Details des eDart apex Systems für fortschrittliche Prozesssteuerung und seine Auswirkungen auf den Spritzgießbetrieb von PCI diskutieren.

Es begann damit, dass wir bei der Integration des RJG eDart-Systems in unsere Spritzgießpressen mit zwei Herausforderungen konfrontiert wurden, die beide auf Kundenwünsche zurückzuführen waren. Erstens hatten wir einen Kunden, der große Mengen an SPC-Daten und CPK-Studien für einige seiner wichtigsten Teile benötigte. Zweitens hatten wir ein kritisches Teil mit hohen Stückzahlen, das regelmäßig Blasen bildete, und wir konnten nicht herausfinden, warum dies geschah.

Als Reaktion auf diese Herausforderungen haben wir im September 2009 unsere ersten beiden RJG eDart-Systeme gekauft. Und innerhalb der ersten zwei Jahre haben wir schnell mehr und die Sensoren zu unseren Werkzeugstandards hinzugefügt.

Im Jahr 2010 begann PCI eine zweijährige Reise zur Integration der RJG eDart-Kompatibilität in alle Druckmaschinen. Darüber hinaus passte PCI 2011 die Spezifikationen für alle neuen Druckmaschinen so an, dass sie mit fest verdrahteten und direkt an der Druckmaschine montierten E-Dart-Systemen geliefert werden.

PCI strebt eine sehr hohe Auslastung der Pressen an. Eine hohe Auslastung erfordert die Flexibilität einer flexiblen Pressenflotte und eine solide Grundlage im wissenschaftlichen Molding. E-Dart-Systeme brachten zusätzliche Kontrolle und Flexibilität für die Abbildung und Steuerung hochgradig abgestimmter Prozesse mit Drucksensoren im Werkzeug. Als PCI die Umrüstung von Pressen mit eDart-Systemen und von Werkzeugen mit Drucksensoren fortsetzte, erreichten wir schnell eine kritische Masse, die eine werksweite Umstellung unumgänglich machte. Die geschlossene Prozesssteuerung war nun fester Bestandteil unserer Betriebskultur.

PCI hat sich schon immer auf die wissenschaftliche Entwicklung von Formprozessen konzentriert. RJG hat diesen Ansatz mit einer zweiten Ebene der Prozesssteuerung durch entkoppeltes Gießen erweitert. Traditionell war unsere Prozessoptimierungssequenz darauf ausgelegt, eine Reihe von Pressenparametern zu entwickeln, die ein robustes Prozessfenster ergeben würden. Die eDart-Systeme von RJG ermöglichten die Maschinensteuerung basierend auf dem Kunststoffdruck in der Form. Als System mit geschlossenem Regelkreis können unsere Maschinen nun Schwankungen des Kunststoffdrucks aufgrund von Änderungen der Viskosität durch die Harzformulierung kompensieren. Die Aufrechterhaltung und Steuerung des Kunststoffdrucks ist ein wesentliches Element für das Formen eines gleichmäßigen Produkts. Die Herstellung eines konsistenten Produkts ist sowohl für die Qualitätskontrolle als auch für die Flexibilität von großem Wert, da der Prozess auf die Form und nicht auf eine bestimmte Formmaschine abgestimmt ist. Unsere Ingenieure und Techniker können nun denselben Prozess in mehreren Durchläufen mit mehreren Maschinen und einer Vielzahl von Materialien überwachen, steuern und kontrollieren.

Der Hauptvorteil für die PCI-Kunden ist die Qualität, mit anderen Worten, ein bemerkenswert gleichmäßiges Produkt. Durch die Kopplung von Pressen- und eDart-Steuerung können wir einen robusten, geschlossenen Formgebungsprozess einsetzen, der einen konstanten Kunststoffdruck aufrechterhält und Abweichungen im Teil begrenzt. Dieses hohe Maß an Kontrolle schließt die Möglichkeit ein, Produkte auf der Grundlage von Press- und eDart-Alarmgrenzwerten zurückzuweisen. Das Endergebnis ist eine extrem gleichbleibende Qualität der Teile im Karton für den Versand sowie weniger Ausschussmaterial für das Recycling.

Die Kunden von PCI profitieren auch von der pünktlichen Lieferung. Die eDart-Systeme von RJG ermöglichen es uns, Prozesse auf die Form und nicht auf die Presse abzubilden. Infolgedessen kann PCI diese Prozesse auf einer umfangreicheren Palette von Pressen einsetzen und dabei das gleiche Prozesskontrollniveau beibehalten. Diese Konsistenz führt dazu, dass mehr Pressen zur Verfügung stehen, um die Anforderungen unserer sich ständig ändernden Kundenbedarfsprognosen zu erfüllen.

Die Implementierung des RJG eDart-Systems hat zu einer grundlegenden Veränderung bei der Verwaltung der Teilekonsistenz über verschiedene Materialchargen hinweg geführt, wobei Ausschuss und Verarbeitungszeit reduziert wurden. PCI formt Produkte aus weit über 100 verschiedenen Harztypen, wobei die meisten Kunstharze auf technischer Basis unterschiedliche Füllstoffgehalte aufweisen. Diese Harze weisen naturgemäß eine große Bandbreite an Viskosität auf, die sowohl auf die Harzbildung als auch auf den Füllstoffgehalt zurückzuführen ist. Die wissenschaftliche Formgebung begrenzt bereits einige der Auswirkungen von Viskositätsschwankungen. Dennoch ermöglicht das RJG eDart-System PCI die Überwachung und Steuerung von Schwankungen des Kunststoffdrucks innerhalb des Formgebungszyklus. Dieses fortschrittliche Niveau der Prozesssteuerung bedeutet, dass der Kunststoffdruck bei jedem Zyklus kontrolliert wird. Die Aufrechterhaltung eines gleichmäßigen Kunststoffdrucks ist ein entscheidendes Element für die Lieferung eines gleichmäßigen Produkts.

Eine führende Rolle bei Innovation und Technologie in allen PCI-Bereichen zu übernehmen, gehört zu unserer DNA. Folglich steht die Prozesskontrolle im Mittelpunkt der Aufgabe unserer Ingenieure, die sich in vielerlei Hinsicht auf RJG verlassen. Zunächst einmal ist die RJG eDart-Prozessabbildung eine Voraussetzung für alle neuen Werkzeugqualifikationen bei PCI. Ein RJG-Ausbilder besucht PCI jedes Quartal, um die Schulung aufzufrischen und unsere Verarbeiter zu prüfen. Unsere Ingenieure nutzen diese Gelegenheiten oft, um ihr Wissen über die Druckmessung und -steuerung im Werkzeug zu vertiefen. Sie können die Platzierung von Drucksensoren bei neuen Werkzeugkonstruktionen selbständig festlegen, aber RJG bietet Unterstützung bei anspruchsvollen Anwendungen. Schließlich können sich unsere Ingenieure auch auf eine Schuss-zu-Schuss-Historie verlassen, die im eDart-System für die Fehlersuche und die Identifizierung der Grundursache gespeichert wird.

Wir haben festgestellt, dass die RJG dDart-Technologie für alle Größen von Teilen geeignet ist. Die Technologie ist vorteilhaft für große Teile, die in handelsüblichen Harzen mit hohen Schwindungsraten geformt werden. Sie ist auch vorteilhaft für kleine, kritischere Komponenten in hochgefüllten technischen Harzen. Als goldene Regel gilt, dass PCI jedes Werkzeug für die Druckmessung im Werkzeug konstruiert. Unsere Kunden benötigen ein konsistentes Produkt, und die Verarbeitung im geschlossenen Kreislauf über die eDart-Steuerung ist die Lösung.

RJG verfügt über eine enorme Schulungsinfrastruktur, die für den Erfolg eines Spritzgießers mit seinen Produkten entscheidend ist. Die RJG-Systeme sind nicht einfach nur ein Schalter, der alle Probleme löst, sondern vielmehr ein technologisches Werkzeug, das bei optimaler Nutzung dramatische Ergebnisse für den Spritzgießer liefern kann.

Damit RJG so effektiv wie möglich eingesetzt werden kann, müssen die Mitarbeiter in der Produktion die Möglichkeiten von RJG verstehen. Wir nutzen die von RJG angebotenen Online-, Inhouse- und persönlichen Fernschulungen. Die Online-Optionen sind großartige Einführungskurse für unsere Einsteiger im Bereich Spritzgießtechnik. Die persönliche Fernschulung ist für die besten Master Molder-Kandidaten gedacht und wird in den RJG-Schulungseinrichtungen durchgeführt. Die In-House-Option haben wir gemeinsam mit unserem RJG-Ausbilder entwickelt, um einen schrittweisen Aufstieg durch die verschiedenen Stufen des RJG-Verständnisses zu ermöglichen.

Der Ausbilder verbringt mehrmals im Jahr 3 bis 4 Tage vor Ort in unserem Werk und hilft dabei, unsere Techniker über RJG und wissenschaftliche Formgebungsprinzipien zu unterrichten und zu schulen. Dies ist eine sehr wertvolle Gelegenheit für unser Produktionspersonal und etwas, auf das sich alle freuen.

Sind in den kommenden Monaten weitere technologische Fortschritte oder Verbesserungen bei PCI geplant?

Wir sind daran interessiert, KI (künstliche Intelligenz) und maschinelles Lernen mit RJG zu kombinieren, um unsere Echtzeit-Prozesssteuerung zu verbessern. Wir haben größtes Vertrauen, dass die RJG-Systeme die Fertigungsvariablen kontrollieren. Dennoch möchten wir die nächste Stufe erreichen, um die Variablen insgesamt proaktiv zu reduzieren. Dies erfordert die Fähigkeit, die RJG-Ergebnisse zu analysieren und Aktionspläne zu erstellen, um die in den Formgebungsprozessen vorhandenen Variablen anzugehen.

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