Für die ressourcenschonende und wirtschaftliche Herstellung von Kunststoffbauteilen sind automatisierte Prozesse unverzichtbar. Das Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik IST stellt auf der Automatica 2025 ein neues Sensorsystem vor, das direkt im Werkzeug Temperatur- und Druckdaten erfasst. Die robuste Dünnschichttechnologie ermöglicht eine präzise Qualitätskontrolle in Echtzeit und erlaubt unmittelbare Prozessanpassungen.
Durch die Kombination von verschleißfesten Sensoren mit Verfahren des maschinellen Lernens lassen sich Fehlerquellen frühzeitig erkennen und korrigieren. Dies verbessert nicht nur die Produktqualität, sondern unterstützt auch den nachhaltigen Einsatz von Ressourcen.
Spritzguss effizienter steuern dank Echtzeitdaten
Im Sinne einer smarten Industrie 4.0-Fertigung gewinnt die präzise Erfassung von Prozessparametern im Spritzguss zunehmend an Bedeutung. Die vom Fraunhofer IST entwickelten Dünnschichtsensoren werden direkt auf Werkzeugoberflächen abgeschieden und liefern ortsaufgelöste Temperaturdaten in Echtzeit – insbesondere in den hochbelasteten Bereichen der Werkzeuge.
Ein Beispiel ist ein Sensorsystem, das auf einem austauschbaren Werkzeugeinsatz integriert wurde. Mit 13 Messpunkten liefert es detaillierte Informationen über die Fließfront. Die thermoresistiven Sensoren sind so positioniert, dass sie die Bauteilgeometrie exakt abbilden.
Maschinelles Lernen als Schlüssel zur Qualitätssicherung
Über eine spezialisierte Elektronikeinheit werden die erfassten Daten direkt vor Ort verarbeitet. Mithilfe von Edge-Computing und maschinellen Lernverfahren lassen sich Schwachstellen und Qualitätsabweichungen frühzeitig identifizieren. Noch bevor das Werkzeug geöffnet wird, erfolgt eine visuelle Rückmeldung zur Bauteilqualität. Das beschleunigt Korrekturmaßnahmen und minimiert Ausschuss.
Nachhaltigkeit im Spritzgussprozess steigern
Die hohe Verschleißfestigkeit der Dünnschichtsensoren erlaubt auch die Überwachung von anspruchsvollen Prozessen mit Glasfaser- und Rezyklat-Anteilen. Damit leistet die Technologie einen Beitrag zur Förderung der Kreislaufwirtschaft und zur verlässlichen Integration nachhaltiger Materialien in den Produktionsprozess.
Das Sensorsystem kann auf der Automatica vom 24.-27. Juni 2025 am Fraunhofer-Gemeinschaftsstand der Fraunhofer-Allianz autoMOBILproduktion (Halle A4, Stand 319) erlebt werden.