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Ratgeber Spritzgießen von Compact Discs - Fehler, Ursachen, Abhilfen
Troubleshooting Guide Injection Moulding of Compact Discs - Faults, causes, remedies - BAYER Leverkusen - Geschäftsbereich Kunststoffe Juli 1999
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Das Spritzgießen ist nur ein Teil des Fertigungsprozesses bei der CD-Herstellung. In diesem Prozeß wird jedoch die Qualität der CD wesentlich beeinflußt. Allein für die Beschreibung der Maßnahmen zur Einhaltung der zulässigen Grenzwerte lohnt sich die Erstellung eines Ratgebers, der grundlegende Abhilfen aufzeigt und die Zusammenhänge zwischen den Verarbeitungsbedingungen und der CD-Qualität darstellt. Neben diesen Qualitätsanforderungen können auch Spritzgießfehler auftreten, die

• • die CD unbrauchbar machen (z. B. Schlieren, Bläschen, Black Specks, etc.),
• • das kosmetische Erscheinungsbild beeinträchtigen (Wolken),
• • den Produktionsprozeß unterbrechen (Anguß bleibt hängen, Plattenbruch, etc.).

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In vielen Fällen stehen diese Fehler in Wechselwirkung zueinander, so daß man den Herstellprozeß nicht nur für einen aufgetretenen Fehler optimieren kann. Häufig stehen sich die Fehler "Faden ziehen" und "Kratzer" mit gegenteiligen Abhilfemaßnahmen gegenüber, so daß man mit der Behebung des einen Fehlers das Auftreten des anderen provozieren kann.

Der hier vorliegende Katalog ist eine systematische Sammlung der klassischen Fehler und Qualitätsmängel an CD's, die durch den Spritzgießprozeß beeinflußt werden können. Die enthaltenen Bildbeispiele haben eine besondere Bedeutung, da sie für die Fehlerklassifizierung und für die Fehlerdefinition unter verschiedenen Gesprächspartnern unerläßlich sind.

Damit sind die wichtigsten Ziele dieses Ratgebers beschrieben:
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• • allgemeine Information über Fehler und Hinweise auf die systematische Vorgehensweise bei ihrer Bearbeitung,
• • vergleichsmusterhafte Darstellung für auftretende Fehler,
• • Gesprächsbasis für die Fehleranalyse im Team,
• • Verständigungshilfe für die Fehlererkennung und -definition auch bei der Ferndiagnose.

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Die Bayer AG, Geschäftsbereich Kunststoffe, ist der bedeutendste Lieferant von Polycarbonat (PC) für die Fertigung von optischen Datenträgern (Produktnamen: "Makroion® CD 2005" und "DP 1-1265").
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Bayer sieht die Weitergabe der Erfahrungen auf dem Gebiet des Spritzgießens von CDs als selbstverständlichen Service an. - Der vorliegende Ratgeber enthält die Erfahrungen aus der verarbeitungstechnischen Behebung von Problemen bei der CD-Herstellung, die im CD-Technikum der Bayer AG, bei CD-Herstellern, Werkzeugbauern und Maschinenherstellern gesammelt wurden.

Er kann vom inneren Verständnis her nicht vollständig sein und wartet auf Hinweise zur Ergänzung oder auch zur Korrektur. Er bleibt lebendig durch täglich neue Problemstellungen und deren Lösungsansätze.
Leverkusen, im Juli 1999
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Der Ratgeber setzt sich aus fünf Teilen zusammen:
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• 1. der Liste der Fehler nach Fehlernummern,
• 2. der alphabetischen Liste der alternativen Fehlernamen mit den entsprechenden Nummern,
• 3. der alphabetischen Liste der Fehlerursachen mit den Nummern aller Fehler, die auf diese Fehler hindeuten,
• 4. der ausführlichen Beschreibung der Fehler, ihrer Ursachen und möglicher Abhilfemaßnahmen, unterstützt durch Bildbeispiele der Erscheinungsformen.
• 5. dem Anhang mit Hinweisen zur Trocknung, zur Beurteilung eines ausreichenden Trocknungsgrads und zu Produktionsunterbrechungen.

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• Zu 1.
  Der Ratgeber enthält zur Zeit 37 Fehler, die in dieser Liste kurz benannt werden. Die Beschreibung der Fehler erfolgt in Teil 4.
• Zu 2.
  Viele Verarbeiter haben eigene Bezeichnungen für spezifische Fehler geprägt. Diese Liste versucht, möglichst viele dieser Namen den Fehlernummern in Teil 4 zuzuordnen. Für die Diskussion von Fehlern und Abhilfemaßnahmen sollten die Fehlernamen aus Teil 1 verwendet werden.
• Zu 3.
  Die Liste der Fehlerursachen ist die Umkehrung der Liste der Fehler. Durch den Hinweis auf weitere Fehler, die auf die gleiche Ursache hinweisen, soll die Entscheidung für die zunächst zu treffende Abhilfemaßnahme unterstützt werden. Falls mehrere Fehler auf die gleiche Ursache hinweisen, kann so eine besonders wirksame Abhilfemaßnahme ausgewählt werden.
• Zu 4.
  Die ausführliche Beschreibung der Fehler, ihrer Ursachen und Abhilfemaßnahmen dient einerseits einer sicherenKlassifizierung der Fehler und andererseits der Zuordnung der wichtigsten Ursachen und der Abhilfemaßnahmen.
• Zu 5.
  Wesentliche Voraussetzungen für eine fehlerfreie CD-Produktion sind eine gute, saubere Trocknung des Materials sowie eine saubere Plastifiziereinheit ohne Quellen für Stippen und andere Verunreinigungen. Daher erfolgen im Anhang Richtlinien zur Trocknung und zur Auslegung von Trocknern und Materialförderanlagen sowie Hinweise zum Verhalten bei Produktionsunterbrechungen bzw. bei Verunreinigungen des Platifizieraggregats. Eine Liste zur Korrelation zwischen den Ergebnissen des Schenk-Sc anners und den Fehlern im Katalog rundet den Anhang ab.

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Injection moulding represents only part of the manufacturing process for CD production but it is a part of the process which has a major impact on the quality of the CD. A Guide which sets out basic remedies and the correlations that exist between processing conditions and CD quality is worthwhile even if just to illustrate the measures that can be taken in order to comply with the permitted tolerance limits. Apart from these quality requirements, injection moulding faults may also occur, which

• render the CD unusable (e.g. streaks, blisters, black specks, etc.),
• impair its cosmetic appearance (clouds),
• interrupt the production process (sprue gets stuck, CD breaks, etc.).

In a large number of cases, these faults also interact with each other, making it impossible to op-timise the production process on the basis of just a single fault. The "stringing" and "scratches", for example, frequently require opposite remedial measures, and hence the elimination of one fault will simply serve to promote the other.

This Guide contains a systematic collection of the classical faults and quality shortfalls encountered in CDs which can be influenced by the injection moulding process. The examples set out in the pictures are particularly important, since these are essential for classifying the faults and agreeing on a de-fmition of the fault when more than one person is involved.

These then are:

• general information on faults and advice on systematic means of eliminating them,
• illustrations of the faults that can occur, with reference samples,
• a basis for discussion in the event of team-based defect analysis,
• assistance in communication when it comes to the recognition and definition of defects, including remote diagnosis.

The Plastics Business Group of Bayer AG is the biggest supplier of polycarbonate (PC) for the production of CDs (product names: "Makrolon® CD 2005" and "DP 1-1265").

Bayer views the transfer of experience in the field of CD injection moulding as an integral part of the service it offers.

The present Guide contains experience relating to the elimination of problems encountered in CD production. This is experience that has been acquired in the course of injection moulding at the Bayer CD development plant, as well as at CD manufacturers', mould builders' and machine builders'.

We obviously cannot claim that the list of faults is an exhaustive one and would be pleased to hear of additons or corrections that may be necessary. The Guide will be continuously updated to include the new problems that are emerging virtually on a daily basis and the approaches adopted to solve them.
Leverkusen, August 1998
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This Guide comprises five parts:

1. Overview of fault names (in alphabetical order) with fault numbers
2. Overview of alternative fault names with fault numbers
3. Alphabetical list of causes, together with the numbers of all faults which point to a particular cause
4. Detailed description of faults, with the aid of pictures, together with their causes and potential remedies
5. Appendix with advice on drying, on how to assess whether a sufficient degree of drying has been attained and on the action recommended during breaks in production

Re 1:
A total of 37 faults are covered in this CD and these are briefly named in this list. The descriptions of the
faults are given in Part 4.

Re 2:
A large number of processors have coined their own names for specific faults. This list attempts to allocate as many as possible of these names to the fault numbers in Part 4. The fault names given in Part 1 should be used when errors and remedial measures are discussed.

Re 3:
The list of causes is simply the defect list set out the other way round. The reference to other faults which point to the same cause is intended to provide support in the decision as to which initial remedial measure should be adopted. If more than one fault is evident pointing to the same cause, then this will permit the most effective remedial measure to be selected.

Re 4:
The detailed description of faults, together with their causes and the remedial measures to be implemented, permits a reliable classification of faults on the one hand and allows the faults to be allocated to the key causes and remedial measures on the other.

Re 5:
Fault-free CD production calls for thorough drying of the material in a clean atmosphere and also for a clean plasticising unit without any sources of specks or other impurities. The Appendix thus contains guidelines on drying and on the layout of dryers and material conveying units, as well as advice on what to do during breaks in production and in the event of the plasticising unit becoming soiled. The Appendix is rounded off with a list of correlations between the results obtained with the Schenk scanner and the faults in the catalogue.
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