Korrelation der Farbwerte von Kunststoffen bei unterschiedlichen Prozessschritten
Forschungsprojekt der GFTN
Prof. Dr. Ralph Stengler, Fachbereich Maschinenbau und Kunststofftechnik
Farbmessung als Teil eines Qualitätssicherungskonzeptes ist ein komplexes Thema.
Farbkonstanz ist heute ein wichtiger Bestandteil im Rahmen der Produktqualität. Farbabweichungen können teuer werden. Eine Reklamation kostet in der Regel mehr als ein komplettes Farbmesssystem. Im Zeitalter von Qualitätsmanagementsyste men und Zertifizierungen nach DIN ISO 9000 oder anderen Vorschriften und Richtlinien kann es sich ein Unternehmen kaum noch leisten seine eingefärbten und lackierten farbigen Kunststoffprodukte nicht zu kon trollieren. Das bloße Auge reicht da oft nicht aus und es muss eine objektive Messtechnik eingesetzt werden. Zulieferer gerade im Bereich der Automobilindustrie kommen oft aus ganz Europa und Kom munikation wird somit durch sprachliche Barrieren erschwert.
Genormte Farbwerte sind in jeder Spra che gleich und Farbmessgeräte sind heute für jeden Anwender nahezu erschwing lich geworden. Üblich ist es, dass aus der Produktionscharge eine Probe entnommen wird und damit offline in einer Spritzgießmaschine ein Probeplättchen hergestellt wird. An dieser Probe werden im Labor dann die Messungen durchgeführt.
Hierbei treten jedoch mannigfaltige Probleme auf. Zum Einen dauert die Erstellung eines Messwertes mindestens eine Stunde, so dass eine online Regelung des Prozesses nahezu unmöglich ist, zum Anderen wird das Material nun noch einem weiteren Prozessschritt, dem Spritzgießen, zugeführt. Dabei können durch thermische Belastung Probleme und Abweichungen auftreten. Immer wieder erfah ren Anwender eine Enttäuschung, dass die „teuer erkaufte“ bzw. eingesetzte vorhan dene Farbmesstechnik nicht funktioniert. Die Messsysteme liefern scheinbar nicht die richtigen und erwarteten Messwerte. Doch dieser schnelle Rückschluss ist häu fig völlig falsch. Denn die Messtechnik funktioniert generell, aber die gewählte Farbmesslösung kann sich für die aktuelle Anwendung als nicht geeignet erweisen.
In einem von der AiF geförderten Projekt wurde vom Antragsteller eine Methode zur Farbmessung an Granulaten entwickelt. Dieses Projekt ist erfolgreich abgeschlossen. Was noch nicht untersucht wurde, ist die Korrelation zwischen den Granulatfarbwerten und den über den weiteren Prozessschritt hergestellten Musterplatten. In dem hier beantragten Projekt sollen nun Korrelationsuntersuchungen zwischen online am Granulat gemessenen Farbwerten, offline im Labor gemessenen Granulatfarbproben sowie spritzgegossenen Farbplatten vorgenommen werden. Eine weitere Untersuchung soll den Einfluss der thermischen Verfahrensparameter auf die gewonnenen Farbmesswerte untersuchen. Dazu werden die Prüfplatten wieder gemahlen und ein weiteres Mal spritzgegossen. Man kann hierbei einige Verarbeitungszyklen nachstellen.
Zur Durchführung der Arbeit ist ein Laborfarbmessgerät zur Analyse von Granulaten und Farbplatten notwendig. Ein solches Gerät wird von der Firma Byk-Gardner angeboten.