Prozessführung beim Thermoplastspritzgießen auf Basis des Werkzeuginnendrucks: = Process control based on cavity pressure for the injection moulding process of thermoplastics
Gespeichert in:
| 1. Verfasser: | |
|---|---|
| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Aachen
Mainz
2005
|
| Ausgabe: | 1. Aufl. |
| Schriftenreihe: | IKV-Berichte aus der Kunststoffverarbeitung
173 |
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | Zugl.: Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2005 |
| Beschreibung: | III, 151 S. Ill., graph. Darst. |
| ISBN: | 3861308436 |
Internformat
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|---|---|
| adam_text | PROZESSFUEHRUNG BEIM THERMOPLASTSPRITZGIESSEN AUF BASIS DES
WERKZEUGINNENDRUCKS PROCESS CONTROL BASED ON CAVITY PRESSUREFOR THE
INJECTION MOULDING PROCESS OFTHERMOPLASTICS VON DER FAKULTAET FUER
MASCHINENWESEN DER RHEINISCH-WESTFAELISCHEN TECHNISCHEN HOCHSCHULE AACHEN
ZUR ERLANGUNG DES AKADEMISCHEN GRADES EINES DOKTORS DER
INGENIEURWISSENSCHAFTEN GENEHMIGTE DISSERTATION VORGELEGT VON
DIPLOM-INGENIEUR JUAN-MARIO GRUBER AUS TRIER BERICHTER: PROF. DR.-ING.
DR.-ING. E.H. WALTER MICHAELI PROF. DR.-ING. E. SCHMACHTENBERG TAG DER
MUENDLICHEN PRUEFUNG: 14.07.2005 INHALTSVERZEICHNIS 1 EINLEITUNG &
ZIELSETZUNG 1 1.1 EINLEITUNG * 1 1.2 ZIELSETZUNG UND VORGEBENSWEISE 3 2
PROZESSVERLAUF BEIM SFRITZGIESSEN 5 2.1 KONVENTIONELLE PROZESSFUEHRUNG 5
2.1.1 EINSPRITZPHASE 6 2.1.2 KOMPRESSIONSPHASE 7 2.1.3 NACHDRUCKPHASE 8
2.2 MASCHINENEINSTELLGROESSEN 8 2.3 PROZESSGROEBEN 9 2.3.1 TEMPERATUREN 9
2.3.1.1 THERMOELEMENTE 10 2.3.1.2 INFRAROTSENSORIK 10 2.3.1.3
ABKUEHLRECHNUNG 12 2.3.2 WERKZEUGINNENDRUCK 12 2.4 ZUSAMMENHANG VON DRUCK
UND TEMPERATUR BEIM THERMOPLASTSPRITZGIEBEN 14 2.4.1 MATERIALVERHALTEN
IM PVT-DIAGRAMM 14 2.4.2 APPROXIMATION VONPVT-DATEN 16 2.4.2.1
7-KOEFFIZIENTEN-ANSATZ 16 2.4.2.2 9-KOEFFIZIENTEN-ANSATZ 17 2.4.3 DER
PROZESSVERLAUF IM PVT-DIAGRAMM 19 2.4.4 PVT-OPTIMIERUNG 20 2.4.5
PMT-VERFAHREN 21 2.5 STEUERUNG UND REGELUNG DES WERKZEUGINNENDRUCKS 22
2.5.1 KLASSISCHE REGLER 22 2.5.2 GEHOBENE REGELUNGSKONZEPTE 23 3
OPTIMIERUNG DER FORMTEILBILDUNG AUF BASIS DES WERKZEUGINNENDRUCKS 25 3.1
ZIELE DER OPTIMIERUNG DES PROZESSVERLAUFS 25 3.2 KONZEPT EINER
KONSEQUENTEN PROZESSFUEHRUNG AUF BASIS DES WERKZEUGINNENDRUCKS 25 3.2.1
EINSPRITZPHASE 26 3.2.2 UMSCHALTEN 28 3.2.3 NACHDRUCKPHASE: MINIMIERUNG
DER MATERIALBEWEGUNGEN 28 33 BENOETIGTE EIN- UND AUSGANGSGROESSEN FUER DEN
REGLER 29 4 SYSTEMANALYSE 31 4.1 KLASSIFIKATION VON MODELLEN 31 4.2
A-PRIORI-BETRACHTUNG DER REGELSTRECKE 32 4.3 EXPERIMENTELLE
SYSTEMANALYSE » 33 4.4 VERHALTEN DES WERKZEUGINNENDRUCKS 34 4.4.1
EINSPRITZPHASE 35 4.4.2 NACHDRUCKPHASE 37 4.5 ABBILDUNG DES
SYSTEMVERHALTENS MIT PROZESSMODELLEN 38 INHALTSVERZEICHNIS 4.5.1
PARAMETRISCHES PROZESSMODELL 39 4.5.1.1 POLYNOMGROESSEN 39 4.5.1.2
MODELLPARAMETER 40 4.5.1.3 ABBILDUNGSVERHALTEN 41 4.5.2 MODELLBILDUNG
MITTELS KUENSTLICHER NEURONALER NETZE (KNN) 41 4.5.2.1 KUENSTLICHE
NEURONALE NETZE 42 4.5.2.2 KNN ALS PROZESSMODELL 45 4.5.2.3
NETZWERKTOPOLOGIE UND TRAININGSDATEN 45 4.5.2.4 ABBILDUNGSVERHALTEN 47
4.5.3 VERGLEICH DER PROZESSMODELLE 49 5 REGELUNG DES WERKZEUGINNENDRUCKS
51 5.1 AUSWAHL DER REGLERSTRUKTUR 51 5.2 MODELLPRAEDIKTIVER REGLER 52 5.3
ENTWICKLUNG DER NUMERISCHEN ALGORITHMEN FUER DEN REGLER 53 5.3.1
RANDBEDINGUNGEN FUER EINEN KNN-BASIERTEN WERKZEUGINNENDRUCKREGLER 54
5.3.2 AUSWAHL EINES OPTIMIERUNGSVERFAHRENS 58 5.3.3 GRADIENTENVERFAHREN
ZUR MINIMIERUNG DER GUETEFUNKTION 60 5.3.4 MATHEMATISCHES VERFAHREN ZUR
OPTIMIERUNG DER GUETEFUNKTION IN EINEM MLP-BASIERTEN PROZESSMODELL 62
5.3.5 BERECHNUNG DES OPTIMIERTEN STELLSIGNALS 66 5.3.6 MINIMIERUNG DER
RECHENZEIT 67 5.4 PVT-OPTIMIERUNG DER NACHDRUCKPHASE 70 5.5 FESTLEGEN
DES PROZESSABLAUFES MIT DEM REGLER 71 5.6 EINFLUSS DER REGELPARAMETER
AUF DEN OPTIMIERUNGSPROZESS 74 5.6.1 GLAETTUNGSFAKTOR 74 5.6.2
PRAEDIKTIONSHORIZONT 75 5.6.3 ANZAHL DER ITERATIONEN 76 5.6.4
SCHRITTWEITE 78 5.7 MAXIMAL MOEGLICHE ANZAHL AN ITERATIONEN 79 6
PROZESSTECHNISCHE UNTERSUCHUNGEN 81 6.1 BESTIMMUNG DER BENOETIGTEN
MATERIALDATEN 81 6.2 ERFASSUNG DER SCHMELZETEMPERATUR 83 6.2.1
THERMOELEMENT 84 6.2.2 INFRAROTSENSOR 85 6.2.3 ABKUEHLRECHNUNG 85 6.2.4
VERGLEICH DER ABKUEHLRECHNUNG MIT DEM INFRAROTSENSOR 88 6.3 VERHALTEN DES
REGLERS 90 6.3.1 GLAETTUNGSFAKTOR 90 6.3.2 EINSCHWINGVERHALTEN 96 6.3.3
STABILITAET DER REGELUNG 99 6.4 FORMTEILEIGENSCHAFTEN * * 101 6.4.1
EINSPRITZPHASE 102 6.4.2 NACHDRUCKPHASE 108 INHALTSVERZEICHNIS 6.5
BEWERTUNG DER REGELUNG 112 7 KONZEPT ZUR VEREINFACHTEN
PROZESSEINRICHTUNG 113 7.1 DIMENSIONIERUNG DES PROZESSMODELLS UND
ABBILDUNG DES STRECKENVERHALTENS 113 7.2 ERMITTELN DES UMSCHALTPUNKTES
114 7.3 BESTIMMUNG DER EINGEBRACHTEN MATERIALMENGE 115 7.3.1
KAVITAETSVOLUMEN 115 7.3.2 WERKZEUGATMUNG 116 7.3.3 RUECKSTROMSPERRE 116
7.3.4 KOMPRESSIBILITAET DER SCHMELZE 119 7.4 OPTIMALER DRUCKVERLAUF IN
DER EINSPRITZPHASE 120 7.5 ERFASSUNG VON MATERIALDATEN MIT DER
SPRITZGIESSMASCHINE 120 7.6 UMFASSENDES AUTOMATISIERUNGSKONZEPT 123 8
ZUKUENFTIGE ASPEKTE UND ENTWICKLUNGEN 126 9 ZUSAMMENFASSUNG 128 9.1
ZUSAMMENFASSUNG * 128 9.2 SUMMARY 129 10 VERZEICHNIS DER VERWENDETEN
ABKUERZUNGEN UND FORMELZEICHEN 132 10.1 ABKUERZUNGEN 132 10.2
FORMELZEICHEN 132 10.3 INDICES 134 11 LITERATURVERZEICHNIS 135 12
ANHANG.... * 141 12.1 LERNEN IN NEURONALEN NETZEN 141 12.1.1 HEBBSCHE
LERNREGEL 142 12.1.2 DELTA-REGEL 142 12.1.3 BACKPROPAGATION-REGEL 142
12.1.4 GRADIENTENABSTIEGSVERFAHREN 144 12.2 ABLEITUNG DER NETZFUNKTION
145 12.3 BETRIEBSMITTEL FUER DIE PRAKTISCHEN VERSUCHE 146 12.3.1
SPRITZGIESSMASCHINE 146 12.3.2 VERSUCHSWERKZEUG 148 12.3.3 MATERIALIEN
149 12.3.4 HARD- UND SOFTWARE FUER DEN REGLER 149 12.4 KOEFFIZIENTEN ZUR
APPROXIMATION DES PVT-VERHALTENS 150 12.5 VERSUCHSPLAN ZUR
EXPERIMENTELLEN ERMITTLUNG DES GLAETTUNGSFAKTORS 151
|
| adam_txt |
PROZESSFUEHRUNG BEIM THERMOPLASTSPRITZGIESSEN AUF BASIS DES
WERKZEUGINNENDRUCKS PROCESS CONTROL BASED ON CAVITY PRESSUREFOR THE
INJECTION MOULDING PROCESS OFTHERMOPLASTICS VON DER FAKULTAET FUER
MASCHINENWESEN DER RHEINISCH-WESTFAELISCHEN TECHNISCHEN HOCHSCHULE AACHEN
ZUR ERLANGUNG DES AKADEMISCHEN GRADES EINES DOKTORS DER
INGENIEURWISSENSCHAFTEN GENEHMIGTE DISSERTATION VORGELEGT VON
DIPLOM-INGENIEUR JUAN-MARIO GRUBER AUS TRIER BERICHTER: PROF. DR.-ING.
DR.-ING. E.H. WALTER MICHAELI PROF. DR.-ING. E. SCHMACHTENBERG TAG DER
MUENDLICHEN PRUEFUNG: 14.07.2005 INHALTSVERZEICHNIS 1 EINLEITUNG &
ZIELSETZUNG 1 1.1 EINLEITUNG * 1 1.2 ZIELSETZUNG UND VORGEBENSWEISE 3 2
PROZESSVERLAUF BEIM SFRITZGIESSEN 5 2.1 KONVENTIONELLE PROZESSFUEHRUNG 5
2.1.1 EINSPRITZPHASE 6 2.1.2 KOMPRESSIONSPHASE 7 2.1.3 NACHDRUCKPHASE 8
2.2 MASCHINENEINSTELLGROESSEN 8 2.3 PROZESSGROEBEN 9 2.3.1 TEMPERATUREN 9
2.3.1.1 THERMOELEMENTE 10 2.3.1.2 INFRAROTSENSORIK 10 2.3.1.3
ABKUEHLRECHNUNG 12 2.3.2 WERKZEUGINNENDRUCK 12 2.4 ZUSAMMENHANG VON DRUCK
UND TEMPERATUR BEIM THERMOPLASTSPRITZGIEBEN 14 2.4.1 MATERIALVERHALTEN
IM PVT-DIAGRAMM 14 2.4.2 APPROXIMATION VONPVT-DATEN 16 2.4.2.1
7-KOEFFIZIENTEN-ANSATZ 16 2.4.2.2 9-KOEFFIZIENTEN-ANSATZ 17 2.4.3 DER
PROZESSVERLAUF IM PVT-DIAGRAMM 19 2.4.4 PVT-OPTIMIERUNG 20 2.4.5
PMT-VERFAHREN 21 2.5 STEUERUNG UND REGELUNG DES WERKZEUGINNENDRUCKS 22
2.5.1 KLASSISCHE REGLER 22 2.5.2 GEHOBENE REGELUNGSKONZEPTE 23 3
OPTIMIERUNG DER FORMTEILBILDUNG AUF BASIS DES WERKZEUGINNENDRUCKS 25 3.1
ZIELE DER OPTIMIERUNG DES PROZESSVERLAUFS 25 3.2 KONZEPT EINER
KONSEQUENTEN PROZESSFUEHRUNG AUF BASIS DES WERKZEUGINNENDRUCKS 25 3.2.1
EINSPRITZPHASE 26 3.2.2 UMSCHALTEN 28 3.2.3 NACHDRUCKPHASE: MINIMIERUNG
DER MATERIALBEWEGUNGEN 28 33 BENOETIGTE EIN- UND AUSGANGSGROESSEN FUER DEN
REGLER 29 4 SYSTEMANALYSE 31 4.1 KLASSIFIKATION VON MODELLEN 31 4.2
A-PRIORI-BETRACHTUNG DER REGELSTRECKE 32 4.3 EXPERIMENTELLE
SYSTEMANALYSE » 33 4.4 VERHALTEN DES WERKZEUGINNENDRUCKS 34 4.4.1
EINSPRITZPHASE 35 4.4.2 NACHDRUCKPHASE 37 4.5 ABBILDUNG DES
SYSTEMVERHALTENS MIT PROZESSMODELLEN 38 INHALTSVERZEICHNIS 4.5.1
PARAMETRISCHES PROZESSMODELL 39 4.5.1.1 POLYNOMGROESSEN 39 4.5.1.2
MODELLPARAMETER 40 4.5.1.3 ABBILDUNGSVERHALTEN 41 4.5.2 MODELLBILDUNG
MITTELS KUENSTLICHER NEURONALER NETZE (KNN) 41 4.5.2.1 KUENSTLICHE
NEURONALE NETZE 42 4.5.2.2 KNN ALS PROZESSMODELL 45 4.5.2.3
NETZWERKTOPOLOGIE UND TRAININGSDATEN 45 4.5.2.4 ABBILDUNGSVERHALTEN 47
4.5.3 VERGLEICH DER PROZESSMODELLE 49 5 REGELUNG DES WERKZEUGINNENDRUCKS
51 5.1 AUSWAHL DER REGLERSTRUKTUR 51 5.2 MODELLPRAEDIKTIVER REGLER 52 5.3
ENTWICKLUNG DER NUMERISCHEN ALGORITHMEN FUER DEN REGLER 53 5.3.1
RANDBEDINGUNGEN FUER EINEN KNN-BASIERTEN WERKZEUGINNENDRUCKREGLER 54
5.3.2 AUSWAHL EINES OPTIMIERUNGSVERFAHRENS 58 5.3.3 GRADIENTENVERFAHREN
ZUR MINIMIERUNG DER GUETEFUNKTION 60 5.3.4 MATHEMATISCHES VERFAHREN ZUR
OPTIMIERUNG DER GUETEFUNKTION IN EINEM MLP-BASIERTEN PROZESSMODELL 62
5.3.5 BERECHNUNG DES OPTIMIERTEN STELLSIGNALS 66 5.3.6 MINIMIERUNG DER
RECHENZEIT 67 5.4 PVT-OPTIMIERUNG DER NACHDRUCKPHASE 70 5.5 FESTLEGEN
DES PROZESSABLAUFES MIT DEM REGLER 71 5.6 EINFLUSS DER REGELPARAMETER
AUF DEN OPTIMIERUNGSPROZESS 74 5.6.1 GLAETTUNGSFAKTOR 74 5.6.2
PRAEDIKTIONSHORIZONT 75 5.6.3 ANZAHL DER ITERATIONEN 76 5.6.4
SCHRITTWEITE 78 5.7 MAXIMAL MOEGLICHE ANZAHL AN ITERATIONEN 79 6
PROZESSTECHNISCHE UNTERSUCHUNGEN 81 6.1 BESTIMMUNG DER BENOETIGTEN
MATERIALDATEN 81 6.2 ERFASSUNG DER SCHMELZETEMPERATUR 83 6.2.1
THERMOELEMENT 84 6.2.2 INFRAROTSENSOR 85 6.2.3 ABKUEHLRECHNUNG 85 6.2.4
VERGLEICH DER ABKUEHLRECHNUNG MIT DEM INFRAROTSENSOR 88 6.3 VERHALTEN DES
REGLERS 90 6.3.1 GLAETTUNGSFAKTOR 90 6.3.2 EINSCHWINGVERHALTEN 96 6.3.3
STABILITAET DER REGELUNG 99 6.4 FORMTEILEIGENSCHAFTEN * * 101 6.4.1
EINSPRITZPHASE 102 6.4.2 NACHDRUCKPHASE 108 INHALTSVERZEICHNIS 6.5
BEWERTUNG DER REGELUNG 112 7 KONZEPT ZUR VEREINFACHTEN
PROZESSEINRICHTUNG 113 7.1 DIMENSIONIERUNG DES PROZESSMODELLS UND
ABBILDUNG DES STRECKENVERHALTENS 113 7.2 ERMITTELN DES UMSCHALTPUNKTES
114 7.3 BESTIMMUNG DER EINGEBRACHTEN MATERIALMENGE 115 7.3.1
KAVITAETSVOLUMEN 115 7.3.2 WERKZEUGATMUNG 116 7.3.3 RUECKSTROMSPERRE 116
7.3.4 KOMPRESSIBILITAET DER SCHMELZE 119 7.4 OPTIMALER DRUCKVERLAUF IN
DER EINSPRITZPHASE 120 7.5 ERFASSUNG VON MATERIALDATEN MIT DER
SPRITZGIESSMASCHINE 120 7.6 UMFASSENDES AUTOMATISIERUNGSKONZEPT 123 8
ZUKUENFTIGE ASPEKTE UND ENTWICKLUNGEN 126 9 ZUSAMMENFASSUNG 128 9.1
ZUSAMMENFASSUNG * 128 9.2 SUMMARY 129 10 VERZEICHNIS DER VERWENDETEN
ABKUERZUNGEN UND FORMELZEICHEN 132 10.1 ABKUERZUNGEN 132 10.2
FORMELZEICHEN 132 10.3 INDICES 134 11 LITERATURVERZEICHNIS 135 12
ANHANG. * 141 12.1 LERNEN IN NEURONALEN NETZEN 141 12.1.1 HEBBSCHE
LERNREGEL 142 12.1.2 DELTA-REGEL 142 12.1.3 BACKPROPAGATION-REGEL 142
12.1.4 GRADIENTENABSTIEGSVERFAHREN 144 12.2 ABLEITUNG DER NETZFUNKTION
145 12.3 BETRIEBSMITTEL FUER DIE PRAKTISCHEN VERSUCHE 146 12.3.1
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149 12.3.4 HARD- UND SOFTWARE FUER DEN REGLER 149 12.4 KOEFFIZIENTEN ZUR
APPROXIMATION DES PVT-VERHALTENS 150 12.5 VERSUCHSPLAN ZUR
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