Produktentwicklung, Konstruktion und Qualitätsmanagement inkl. Messtechnik, Normen und Prüfwesen
Konstruktion und Werkstoffauswahl
Bei der Entwicklung von Kunststoffprodukten sind Lasten, Temperatur, Medienbeständigkeit, Fertigungsverfahren und Kosten simultan zu betrachten. Wichtig sind Wanddickengestaltung (gleichmäßige Wanddicken, Ausrundungen, Verrippungen), Entformungsschrägen, Schwindung und Verzug sowie Toleranzketten. Fragen prüfen oft, warum scharfe Kanten und abrupte Querschnittsänderungen Kerbwirkungen erzeugen und wie man sie vermeidet.
Qualitätsmanagement und Normen
Kandidaten müssen die DIN EN ISO 9001 als Basis-QM-Norm kennen, außerdem IATF 16949 in der Automobilindustrie und die Bedeutung von Prüfplänen, Wareneingangs-, Zwischen- und Endprüfung. Begriffe wie SPC, Cp/Cpk, FMEA, MSA und PPAP/APQP sind zuzuordnen. Typische Falle: Cp und Cpk verwechseln; Cpk berücksichtigt die Lage der Prozessmitte zur Toleranzmitte.
Messtechnik
Messmittel wie Messschieber, Bügelmessschraube, Koordinatenmessgerät und taktile bzw. optische Verfahren sind nach Auflösung, Messunsicherheit und Eignung auszuwählen. Prüfmittelüberwachung und Kalibrierung sind Pflicht. Fallen: Messunsicherheit ignorieren, Messmittel ohne Eignungsnachweis einsetzen.
Worked Example
Eine Toleranz von 0,10 mm, Prozessstreuung σ = 0,015 mm und Prozessmittelwert 10,02 mm bei Toleranzmitte 10,00 mm. Cp = Toleranz/(6σ) = 0,10/0,09 ≈ 1,11. Cpk = min((OGW−x̄), (x̄−UGW))/(3σ) = min(0,03; 0,07)/0,045 ≈ 0,67. Der Prozess ist also nicht mittig und nicht fähig. Merkregel: Cpk ≤ Cp, Gleichheit nur bei mittiger Lage.