Kompetenz für die Kunststofftechnik

Einsatz von Regenerat/Regranulat im Coinjektionsspritzgießen von Technischen Teilen, Chancen und Risiken erläutert anhand praktischer Beispiele

16.05.2015Dr. Volker Reichert

IG KURISInteressengemeinschaft Kunststoffrecyclinginitiative

Sachsen e VSachsen e.V.

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A&E Produktionstechnik GmbH

Gründung 2002Gründung 2002Mitarbeiter 5

Produkte 2K-Sandwich-Ventile/-Düsen2K-Heißkanal-ZwischenplattenIngenieur-Dienstleistungen

Standort: Technologiezentrum DresdenStandort: Technologiezentrum Dresden Gostritzer Str. 63

4 CAD Arbeitsplätze Montage Prüfung Reparatur4 CAD-Arbeitsplätze Montage Prüfung Reparatur

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Unsere Produkte

Baugruppen für Mehrkomponenten-Spritzgießmaschinen

• Sandwich- und Heißkanal-Zwischenplatten

• Sandwich- Düsenköpfe

• Sandwich- Heiße Seiten

K d ifi h A fü ll S it i ß hiKundenspezifische Anpassungen für alle Spritzgießmaschinen

Weitere Konstruktionsdienstleistungen:Weitere Konstruktionsdienstleistungen:• Granuliertechnik• Verschlussdüsenentwicklungen

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Motivationen

Regenerat- / Recyclat- / Mahlgut-Verwendung im SpritzgießenRegenerat / Recyclat / Mahlgut Verwendung im Spritzgießen

• Wirtschaftlichkeit - MaterialkosteneinsparungenWirtschaftlichkeit Materialkosteneinsparungen (Gesamtkostenbetrachtung!)

• Umwelt- und Image-Verbesserung g g(sinnvolle Abfall-Verwertung / -Beseitigung)

• kaum (keine) funktionelle Verbesserungen der Formteile erreichbar(Eigenschaften nicht besser als „Neuware“)

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MotivationMotivation

Kunststoffe 02-2015, Carl Hnaser Verlag München

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u ststo e 0 0 5, Ca ase e ag ü c e

MotivationenMotivationen

K t t ff 02 2015 C l H V l Mü h

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Kunststoffe 02-2015 Carl Hanser Verlag, München

Stand der TechnikStand der Technik

Fa GIES Niederaula: 100% Recyclingware aus dem Gelben SackFa. GIES, Niederaula: 100% Recyclingware aus dem Gelben Sack

Systalen, eingefärbt

Quelle: Kunststoff Prof Verlag gmbH u CO KG

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Quelle: Kunststoff Prof-Verlag gmbH u. CO. KG

Spritzgießen (Thermoplaste)

Herstellen von Kunststoff Formteilen durch Urformen:Herstellen von Kunststoff-Formteilen durch Urformen:

- Plastifizieren (Aufschmelzen) des Kunststoffes

- Einspritzen der Schmelze in Werkzeug-Kavität und Nachdruck (Schwindungsausgleich)

- Kühlen

- EntformenEntformen

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Spritzgießen ist mehr alsSpritzgießen ist mehr als

Löcher füllen……

Deshalb nachfolgend einige B iff klä D fi i iBegriffserklärungen, Definitionen…

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Quellfluss

Polymerschmelzen haben eine hohe Viskosität und sind strukturviskos beim Fließen (Viskosität ist Funktion der Scherung)

P l h l i d (i V l i h M t ll ) hl ht Wä l itPolymerschmelzen sind (im Vergleich zu Metallen) schlechte Wärmeleiter

Polymerschmelzen fließen laminar (Schichtenströmung)

Quelle Grafik: J.P. Beaumont, Auslegung von Anguss und Angusskanal, Carl Ganser Verlag, München 2012, Seite 10)

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FreistrahlbildungFreistrahlbildung

Ist beim Spritzgießen immer zu vermeiden! Die plötzliche Querschnittsvergrößerung am Anschnitt bewirkt, dass die hochviskose Schmelze den Kontakt zur Kavitätswand verliert, die Quellströmung reisst ab. , gBei Freistrahlbildung gibt es keinen Quellfluss mehr.

Q ll G fik h Ch J h k S it i ß fü P ktik C l H V l Mü h 2008 S it 33

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Quelle: Grafik nach Ch. Jaroschek, Spritzgießen für Praktiker, Carl Hanser Verlag München 2008, Seite 33

Granulat Rezyklat MahlgutGranulat, Rezyklat, Mahlgut…RegranulatAus sortenreinem Mahlgut wird ohne weitere Zusätze über einen Extruder und eineAus sortenreinem Mahlgut wird ohne weitere Zusätze über einen Extruder und eine Granulieranlage staubfreies Granulat hergestellt

RegeneratAus Mahlgut wird durch Compoundieren unter Zugabe von Zusätzen über einen Extruder und eine Granulieranlage staubfreies Granulat hergestellt. Zusätze bewirken definierte Eigenschaften H.Martens Recyclingtechnik Springer Verlag, 2016

.

Neu-GranulatHDPEUnterwasser Heißabschlag

RegranulatHDPEUnterwasser Heißabschlag

MahlgutHDPE mit ca 10 % Neu Granulat

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Unterwasser-Heißabschlag Unterwasser-Heißabschlag ca. 10 % Neu-Granulat

Beispiel für FormteilklassifikationBeispiel für Formteilklassifikation

T b ll h Ch J h k S it i ß fü P ktik Mü h 2008

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Tabelle nach Ch. Jaroschek, Spritzgießen für Praktiker, München 2008

Sonderverfahren Spritzgießenp g

Grafik nachGrafik nach K. Kuhmann in Mehrkomponenten-SpritzgießtechnikSpritzgießtechnik 2000, Springer Verlag, Düsseldorf

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Sandwich-Spritzgießen

"Umschalten" des Schmelzestromes während des Einspritzens auf eine andere Einspritzeinheit

Prinzip Spritzgießen: Quellfluss der Kunststoff-Schmelzen

Sequentielles (nacheinander) q ( )Einspritzen von Haut- und Kernschmelze auf einen AngussÜbergang Haut-Kern:g gSimultanes Einspritzen (kurz!)

Kernmaterial ist allseitig von Hautmaterial umschlossen

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e ate a st a se t g o aut ate a u sc osse

A&E - Sandwich-DüsenA&E Sandwich Düsen

SteuerkolbenSteuerkolben Verschlusskolben

Kolbendurchmesser: 12mm…..50mm

Schmelzedicht bis 2 500 bar und bis 350 0CSchmelzedicht bis 2.500 bar und bis 350 C

Schmelzedruckgesteuertes Umschalten von Haut auf Kern, Simultanphasen möglich

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Verarbeitung von „Altkunststoff“g „

A ß H i“ I Pf i ???Außen „Hui“ – Innen „Pfui ???

Altkunstoff im Kern – Haut NeumaterialAltkunstoff im Kern Haut Neumaterial Kosteneinsparung Eindämmung/Beseitigung Geruchsproblematik Eindämmung/Beseitigung Geruchsproblematik Für alle Spritzgießformteile geeignet Kaltkanal-Werkzeugeg Grenzen:

o unterschiedliche Viskositäten, Schrumpfung….h ll H t d kl Ko helle Haut – dunkler Kern

o Qualität des Kernmaterials

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Sandwich - ReferenzSandwich Referenz

Kunde:LEESYS Leipzig Electronic Systems GmbH (Siemens)

Telefongehäuse (Ober- und Unterschale)

Stückzahl: > 1.000.000 seit 2004

ABS/ABS MahlgutABS/ABS-Mahlgut

Anteil Kernmaterial: ca. 30 %

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Verschmutzungen=VerschleissVerschmutzungen Verschleiss

Ausplatzungen, Dellen und Gratbildung an p g , gDichtflächen infolge von Fremdkörpern im MahlgutSchmelzeführende Bauelemente = Schrott

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Fazit:Fazit:

Wirtschaftliche und technische Vorteile können erzielt werdenhöheres Invest für 2K-Maschinen wird durch geringere Materialkosten mehr als kompensiertQualifikation der Mitarbeiter für diese Technologie muss gegeben seinSauberkeit von Regranulat/Rezyklat/Mahlgut ist ein absolutes „MUSS“ !

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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

A&E Produktionstechnik GmbHDr. Volker ReichertG i S 63Gostritzer Str. 6301217 Dresden

T l 0351 871 8330Tel: 0351 871 8330Fax: 0351 871 8340

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