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Die Produktion spritzgegossener Formteile erfordert einen konstanten Prozess, der durch Druck und Temperatur der Schmelze in der Kavität bestimmt wird. Bei konventionellen Regelungen können Störeinflüsse die Reproduzierbarkeit beeinträchtigen. Eine Lösung bietet die direkte Regelung des Werkzeuginnendrucks unter Berücksichtigung des Schmelzetemperaturverlaufs und des pvT-Verhaltens des Kunststoffs. Die Kombination aus pvT-Optimierung und Werkzeuginnendruckregelung ermöglicht die Berücksichtigung variabler Randbedingungen. In dieser Arbeit wird ein neu entwickeltes System zur pvT-basierten Werkzeuginnendruckregelung vorgestellt sowie ein Verfahren zur direkten Ermittlung der für die pvT-Optimierung benötigten Materialdaten im Spritzgießwerkzeug. Das auf einem modellprädiktiven Regler basierende System reduziert den zeitlichen Aufwand für die Einrichtung durch teilautomatisierte Abläufe und eine grafische Benutzeroberfläche. Es bietet zudem Funktionen zur Analyse des nichtlinearen, zeitvarianten Verhaltens der Regelstrecke, was eine gezielte Anpassung der Modelle ermöglicht. Das neue Verfahren zur Materialdatenermittlung sorgt für eine präzise Beschreibung des Materialverhaltens und eine einfache Einrichtung der pvT-basierten Regelung. Durch die Anwendung der ermittelten Kennfelder können Störeinflüsse wie Temperaturschwankungen ausgeglichen werden. Insgesamt tragen die vorgestellten Methoden zur Schaffung eines selbstoptimieren
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Regelung des Spritzgießprozesses auf Basis von Prozessgrößen und im Werkzeug ermittelter Materialdaten, Andreas Schreiber
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- 2011
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