Technologieregelung bildet die Basis für einen robusten Kartontiefziehprozess

摘要: Karton ist ein aus nachwachsenden Rohstoffen hergestelltes Halbzeug, biologisch abbaubar und mit sehr guter Wiederverwertbarkeit. Damit stellt Karton eine zukunftsträchtige Grundlage für die Herstellung von Verpackungen für die Lebensmittel-und Konsumgüterproduktion dar. Schon heute werden in vielen Verpackungslösungen Kunststoffe durch naturfaserbasierte Halbzeuge ersetzt, um von den genannten Vorteilen zu profitieren. Um die Verbreitung dieses Naturstoffes weiter zu unterstützen, werden intelligente und effektive Herstellungsverfahren benötigt, die eine Massenfertigung von Packmitteln in hoher Qualität ermöglichen. Ein Beispiel für ein solches Verfahren ist das Tiefziehen von Karton. Wissenschaftlich weitestgehend durchdrungen [1], fehlt es heute an den Fertigungsanlagen, die in der Lage sind, mit den herausfordernden Eigenschaften umzugehen die das Material mit sich bringt. Karton als Fasermaterial weist ein richtungsabhängiges Umformverhalten auf und ist stark hygroskopisch, was zu einer Anpassung des Feuchtegehalts im Material an die Umgebungsbedingungen führt. Der Feuchtegehalt wiederum bestimmt das Fließverhalten des Kartons und damit die notwendigen Fertigungsparameter zur Herstellung eines Umformteils mit der gewünschten Ziehtiefe und Oberflächenqualität. Aufgrund einer Hysterese zwischen Wasseraufnahme und–abgabe kann aber aus den Umgebungsbedingen nicht abgeleitet werden, in welchem Zustand sich der Karton gerade befindet. Daher ist es notwendig, vor Prozessbeginn den Materialzustand zu erfassen und in die Wahl der Fertigungsparameter einfließen zu lassen.