Laborprüfgerät zur Analyse von Schneidprozessen von Verpackungsfolien

Unterstützung bei der Materialsubstitution

 

Bei der Substitution der bisher eingesetzten Multilayerverbunde durch recyclingfähige bzw. nachhaltigere Alternativen, wie z. B. Monomaterialien, stellen deren spezifische Materialeigenschaften neue Anforderungen an die Herstellungs- und Verarbeitungsprozesse von Verpackungen.

Um die geforderten Produkteigenschaften und Qualitätskriterien bei gleichbleibend stabilen, sicheren und effiziente Prozessen gewährleisten zu können, sind grundlegende Methoden und Prüfmittel zur Bestimmung und Analyse der Prozessparameter nötig.

Im ZIM-Projekt HotCut entwickeln wir ein Prüfgerät, das erstmalig einen Zusammenhang zwischen den Prozessschritten „Siegeln“ und „Schneiden“ herstellt und es ermöglicht, daraus Schlussfolgerungen für die optimalen Prozessparameter abzuleiten.

 

Ermittlung des optimalen Prozessfensters für Monomaterialien  

 

Beim Trennen von gefügten Packmitteln hat die Schnittbildqualität, die stark am POS (Point Of Sale) wahrgenommen wird, erhebliche Auswirkungen auf die Verbraucherakzeptanz. Gerade bei Monofolien kommt es aufgrund der spezifischen Materialeigenschaften an den Schnittkanten jedoch häufig zu optischen Mängeln, wie Quetschrändern, Knickstellen oder zu Spanbildung.

Mit dem neuen Prüfgerät werden relevante Kenngrößen des Schneidvorgangs gefügter Packmittel sichtbar und messbar gemacht. Neben den Werten Kraft und Geschwindigkeit, ist vor allem die Folientemperatur eine wichtige Einflussgröße beim Trennvorgang. Die Analyse der erfassten Daten zeigt die Zusammenhänge zwischen den Prozessparametern auf und ermöglicht die Ermittlung des optimalen Prozessfensters.

Das Prüfgerät schafft damit auch die Grundlage für eine gezielte Materialauswahl bzw. die Beurteilung der Materialeignung neuer Packstoffe. Weiterhin ermöglicht der HotCut standardisierte Schneidversuche und bildet die Grundlage für eine methodische Einordnung der Schneidqualität und damit der Entwicklung einer neuen Prüfnorm für die qualitative Beurteilung von Trennprozessen.

 

Aufgabengerecht gestaltetes Bedienpanel

 

Für die Entwicklung der Bedienoberfläche, des sogenannten »HMI«, wird auf die Kompetenzen des Fraunhofer IVV im Bereich der Ingenieurpsychologie zurückgegriffen. Wie auch schon beim Pack Peel Scan basiert die Gestaltung auf dem Prinzip einer aufgabengerechten Mensch-Maschine-Interaktion. Unter Berücksichtigung der Besonderheiten der menschlichen Wahrnehmung werden die dargestellten Informationsinhalte an die Arbeitsaufgaben des Bedienpersonals und die jeweiligen Domänenanforderungen angepasst. Das HMI ermöglicht so ein besseres Situations- und Prozessverständnis und erleichtert den Wissensaufbau bei den Bedienenden.

 

Haben Sie Fragen oder wünschen Sie weitere Informationen zu unserem Forschungsprojekt?  Wenden Sie sich gerne an uns!

 

Weitere Projektinformationen

 

Projektlaufzeit	1. Juli 2022 bis 31. Dezember 2024
Kooperationspartner	Andreas Siebler Verpackungsmaschinen, HDG Verpackungsmaschinen GmbH
Projektträger /Zuwendungsgeber:	Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM)