Das Institut für Kunststoffverarbeitung (IKV) an der RWTH Aachen setzt seit geraumer Zeit die digitale Bildverarbeitung ein, um geschäumte Kunststoffhalbzeuge zu analysieren. In den Versuchsanlagen am IKV ist es nun gelungen, durch kamerabasierte Bildgebungsmaßnahmen und deren direkte Auswertung am Rechner eine Inline- Qualitätssicherung durchzuführen. Dazu werden die am IKV entwickelten Verfahren in einem Echtzeit-System zur Inline-Qualitätskontrolle direkt in die Produktionsanlage integriert.
Polymerschäume zeichnen sich durch ihre geringe Dichte bei gleichzeitig guten mechanischen Eigenschaften sowie durch ihre hervorragenden akustischen und thermischen Eigenschaften aus. Die Dichte ist daher ein wichtiger Kennwert des Schaums. Allerdings ist die Dichte zur Beschreibung einer Schaumprobe allein nicht ausreichend, da sie keinerlei Information über die Schaumstruktur liefert. Neben der Art des verwendeten Kunststoffs, bestimmt jedoch die Schaumstruktur die physikalischen Eigenschaften eines geschäumten Bauteils maßgeblich. Dabei ist die Verteilung der Zellen an sich, aber auch ihre Größe und Form von Interesse. Insbesondere bei Schäumen, die als Flüssigkeits- oder Gasfilter eingesetzt werden, ist die Zellstruktur von Bedeutung.
Die zuverlässige und schnelle Analyse der Schaumstruktur ist demnach notwendig, um die Qualität des Produkts und damit auch die des Herstellungsprozesses bewerten und optimieren zu können. Die direkte Bildauswertung am Rechner ermöglicht es, die Schaumqualität sehr früh zu kontrollieren, sodass der Ausschuss minimiert werden kann. Durch dieses am IKV entwickelte Echtzeit-System und die Integration in die Extrusionsanlage ist es möglich, den Betrieb der Anlage ständig zu überwachen und diese optimal zu betreiben.
Anwendung finden Polymerschäume häufig als Dämmmaterial in der Bau- und Automobilindustrie, aber auch als Verpackungsmaterialien. Des Weiteren sind Polymerschäume in zahlreichen Produkten unseres Alltags zu finden, wie z. B. in Polstern und Matratzen, aber auch in technischen Anwendungen, wie z. B. als Filter. Dabei ist das geringere Gewicht ein Grund für den Vorzug von geschäumten gegenüber kompakten Bauteilen.
Beim 26. Internationalen Kunststofftechnischen Kolloquium am 7. und 8. März 2012 präsentiert das IKV die Inline-Qualitätskontrolle in der Schaumherstellung in einem Vortrag sowie live bei der Institutsbesichtigung.
