Extrusion 6-2026

Schrumpfungsvorhersage bei der Herstellung von Blasfolien auf Rezyklatbasis mithilfe eines KI-basierten Soft-Sensors D ie Verarbeitung von Post-Consumer Rezyklaten (PCR) in der Blasfolienextrusion erfordert aufgrund von Materialinhomogenitäten, verminderter Quali- tät und chargenabhängigen Schwankungen, welche die Ei- genschaften der resultierenden Folie erheblich beein- flussen, eine präzise Prozessregelung. Dieser Beitrag stellt einen datengesteuerten Soft-Sensor vor, der auf Basis von thermografischen und optischen Dehnungsmessungen operiert. Mithilfe von Machine Learning (ML) wird ein Vor- hersagemodell für die Folienschrumpfung entwickelt und evaluiert. In Versuchen im Labormaßstab erreicht das ML- Modell einen Bestimmtheitsmaß (R²) von 0,82 und einen mittleren absoluten Fehler von 1,89 Prozent. Es übertrifft damit herkömmliche lineare Regressionsmodelle. Die Er- gebnisse zeigen, dass die durch das Abzugsverhältnis und die Folienbreite induzierte Dehnung stark mit dem Schrumpfverhalten korreliert. Nach entsprechender Da- tennormalisierung ist das Modell zur Schrumpfvorhersage anwendbar. Diese Resultate unterstreichen das Potenzial der ML-basierten Modellierung für die Inline-Qualitätsvor- hersage und Prozessoptimierung der Kunststofffolienpro- duktion im Rahmen der Kreislaufwirtschaft. Der steigende Bedarf von Produkten aus nachhaltiger Kunststoffverarbeitung verstärkt die Bestrebungen, PCR- Materialien in Blasfolien zu integrieren. Dies unterstützt die Ziele der Kreislaufwirtschaft, bringt jedoch aufgrund va- riabler Zusammensetzung, Verunreinigungen und der Ver- schlechterung der Werkstoffeigenschaften erhebliche verarbeitungstechnische Herausforderungen mit sich. Sol- che Faktoren können Schwankungen bei Schrumpfung, Zugfestigkeit und optischer Qualität verursachen und er- fordern eine präzise Steuerung von Verstreck- und Ab- kühlbedingungen [BBMM+95]. Herkömmliche Model- lierung und Qualitätssicherung beruhen meist auf Offline- Messungen und erlauben nur eingeschränkte Reaktionen während der Produktion. Fortschritte in der künstlichen In- Extrusion 6/2026 28 Abbildung 1.1: Verschiebung der aufgebrachten Punkte durch Dehnung der Folie b 2 h 2 b 1 h 1 Zeitpunkt 1 Zeitpunkt 2 Blasfolie – Aus der Forschung Autoren : M. Stieglitz; H. Junge; L. Leuchtenberger-Engel; Ch. Hopmann; Institut für Kunststoff- verarbeitung (IKV) in Industrie und Handwerk an der RWTH Aachen Zweitveröffentlichung zum Vortrag beim 33. Internatio- nalen Kolloquium Kunst- stofftechnik, Institut für Kunststoffverarbeitung (IKV) in Industrie und Handwerk an der RWTH Aachen, 4. und 5. März 2026, Aachen