Hausmessen Seiten 8, 10 Seite 28 Seite 36 Spritzgießen und ... · für den Rückgang gewesen sein können. Wesentlich für den Erfolg solcher Veranstaltungen wird in Zukunft eine

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Spritzgießen und Formenbau

PLAST

Energieeinsparungbei Maschinen Italienische Maschinenbauergehen mit Hybrid- und elektri-schen Spritzgießmaschinen indie Offensive. Konzepte zurEnergieeinsparung sind daherHauptthemen auf der Messe.

Seite 14

MID-TECHNIK

Schaltungsträgerals 3D-TeileAls 3D-Spritzgießteile entspre-chen Schaltungsträger nichtnur der Forderung nach räum-licher und funktioneller Inte-gration, sie ermöglichen aucheine effizientere Fertigung.

Seite 18

TEXTURIEREN

Strukturerzeugungin KavitätsflächenMeist ist das fotochemischeÄtzen die erste Wahl beimStrukturieren von Kavitätsflä-chen, um Oberflächen vonSpritzgießteilen mehr Ästhetikund Haptik zu verleihen.

Seite 46

STEREOLITHOGRAPHIE

Prototypenmit ÜbergrößenBeim Rapid Prototyping liegendie Anwendungsgrenzen derStereolithographie im Bau-raum. Für große Prototypenhat daher ein DienstleisterSonderanlagen entwickelt.

Seite 49

Plastics30. April 2003 Ausgabe 2/3 € 9,– B 04654

Hausmessen Seiten 8, 10 · Umspritzen von Metallteilen Seite 28 · Nadelgreifer aus dem Baukasten Seite 36

MESSEN

Klasse statt Masse

AKTUELLESEDITORIAL

MM Plastics · 3/2003 3

Hab mich nie mit Kleinigkeiten abgegeben. Das mag – frei nach Schiller –Leitmotiv so mancher Organisatoren großer Messen gewesen sein, betrach-tet man die Expansion in den vergangenen Jahren. Doch gerade im Kleinenkönnten solche Veranstaltungen zu neuer Größe gelangen. Wie das gesche-hen kann, machen Hausmessen derzeit vor.

Generell zogen Großveranstaltungen wie die Hannover-Messe in wirtschaftlichen Hoch-Zeiten immer mehr Besucher an. Das zeigen Statistiken der Organisatoren, die beim nächsten Mal einen noch größerenZustrom erwarteten. Zunehmende Größe wurde mit steigendem Branchen-

einfluss verbunden, Massen an Besuchern suggerierten Erfolg. VieleAussteller wollen jedoch mittlerweile dieser Strategie der Organisa-toren nicht mehr folgen. Aufwand und Nutzen – so heißt es – stehen zueinander in zu großer Diskrepanz.

Auf der Hannover-Messe fiel das Ergebnis entsprechend nüch-tern aus: weniger Aussteller und Besucher als im Vorjahr. Bei denMessebesuchern betrug die Differenz knapp 20%. Seit langerZeit gab es diesmal für Aussteller keine Wartelisten mehr – dafür jedoch Stellwände, die in den Ausstellungshallen denBlick auf frei gebliebene Flächen versperrten. Dass am Endeder Messe der Aussteller- und Besucherrückgang mit denschwierigen Rahmenbedingungen – wie Konjkunkturtief und Irakkrieg – begründet wurde, hat mit Sicherheit seineRichtigkeit. Allerdings deutet die Neuausrichtung ab demnächsten Jahr darauf hin, dass diese nicht der einzige Grundfür den Rückgang gewesen sein können.

Wesentlich für den Erfolg solcher Veranstaltungen wird inZukunft eine gewisse Sachlichkeit sein. Sie besteht in der Abkehr vom Glamourösen, das Entertainment bietet, weil inden Hoch-Zeiten von Großmessen Fachgespräche kaum noch

möglich waren. Fachliche Beratung findet heute meist außerhalb solcherGroßereignisse statt, wie auf Hausmessen, mit denen zum Beispiel die Her-steller von Spritzgießmaschinen seit Ende März im 1- bis 2-Wochen-Rhyth-mus aufwarten. Den Anfang hat der Hersteller Arburg gemacht, gefolgt vonDemag Ergotech und Husky. Zurzeit findet eine Hausmesse bei Krauss-Maf-fei statt. Die nächste Veranstaltung steht bei Engel an (13. bis 15. Mai),danach bei Ferromatik Milacron (22. bis 24. Mai).

Auf diesen Hausmessen werden unterschiedliche Schwerpunkte gesetzt.So nutzen einige Maschinenhersteller diese Veranstaltungen zur Präsenta-tion ihres Maschinensortiments, andere konzentrieren sich auf bestimmteAnwendungsbranchen. Immer steht dabei die kundenspezifische Beratungim Vordergrund, und das – wie die Gastgeber bislang erklärten – zum hohen Nutzen für Besucher. Zwecks Neukundengewinnung können aller-dings Hausmessen große Branchenereignisse nicht ersetzen. Aber für dieseGroßveranstaltungen gilt: Jetzt ist nicht die Zeit für Massenspektakel. Viel-mehr ist „Klasse“ gefragt, damit Fertiger ihre Prozesse optimieren können.

Müssen Großmessen derzeiteinen deutlichen Besucher-rückgang hinnehmen, finden Hausmessen großenZuspruch (Seite 8, 10)Josef Kraus

4 MM Plastics · 2/3 2003

SPRITZGIESSEN

MID-TECHNIKDas Spritzgießen dreidimensionaler Schaltungsträgerverbessert nicht nur die Integration von Funktionsele-menten, sondern verkürzt auch die Montage 18

GEHÄUSEWegen der hohen Stückzahlen ist bei Kärcher das Spritz-gießen von Gehäuseteilen für Reinigungsgeräte gänzlichautomatisiert, trotz zahlreicher Gehäusevarianten 22

HINTERSPRITZENEin Prognoseverfahren am Süddeutschen Kunststoffzen-trum ermöglicht realitätsnahe Einschätzungen über dasLangzeitverhalten folienhinterspritzter Teile 24

UMSPRITZENTrotz vieler Anwendungen gibt es beim Umspritzen vonMetallteilen teilweise noch Schwierigkeiten; das Kunst-stoff-Institut Lüdenscheid startete daher ein Projekt 28

PRODUK TEFernüberwachung, Rohstoffe, Software 31

PERIPHERIE

VERSORGUNGBeim Elektrogerätehersteller Braun wurden in der Spritz-gießfertigung autarke Anlagen zur Materialversorgungvon Groß- und Kleinmaschinen installiert 32

HANDLINGBeim Hinterspritzen von Textilien haben sich Nadelgrei-fer für das Handling der Stoffbahnen etabliert 36

AKTUELLES

LEITARTIKELKlasse statt Masse 3

MÄRKTEASS-Greiferbaukasten soll international Fuß fassen 6Mikron erweitert den Service für Formenbauer 6Charmilles präsentiert Windows-NT-Steuerung 6Anwendertag von 4D-Concepts zum 3D-Printing 7Neu konzipiertes Tandemsystem von Husky 7

SPRITZGIESSENDass Modularität im Maschinenbau nicht nur ein Schlag-wort ist, wurde den knapp 2900 Besuchern auf den Ar-burg-Tagen demonstriert 8

Auf den Packaging Days machte der Maschinenbauer Demag Ergotech deutlich, dass KunststoffverpackungenWachstumschancen bieten 10

PLASTDie Plast ist nicht nur ein Ausstellungsforum für Ausrüs-ter der Kunststoffbranche; sie gibt auch den Leistungs-stand italienischer Spritzgießer wieder 12

Italienische Maschinenbauer gehen mit Hybrid- undelektrischen Maschinen in die Offensive; auch zeigt manbei Schnellläufern Weiterentwicklungen 14Exponate 13, 17

Titelbild: Collage Bayerlein

30. April 2003

SelbsteinfärbungDer zunehmenden Farbvielfaltbei Kunststoffen steht ein be-grenztes Farbsortiment derKunststofferzeuger gegenüber.Einen Ausweg aus dieser Miss-lage bietet das Selbsteinfärben.Seite 40

Plastics

Arburg-TageEugen H. Hehl, Arburg GmbH + Co.

„Modularität ist oft nur ein Schlagwort.Bei Arburg aber ist dies Realität.“

Seite 8

Messe Plast Energieeinsparung ist auf der Plast ein Hauptthe-

ma bei Spritzgießmaschinen. Die Messe zeigt aberauch den Leistungsstand italienischer Spritzgießer.

Seite 12

3D-SchaltungsträgerDie Vorteile spritzgegossener 3D-Schaltungs-

träger liegen nicht nur in der Funktionsintegration,sondern auch in der effizienteren Fertigung.

Seite 18

KÜHLENDie Auswahl des Kühlsystems für Maschine und Werk-zeug beeinflusst Zykluszeit und Teilequalität 38

EINFÄRBENAufgrund der zunehmenden Farbvielfalt bei Kunststof-fen ist bei Spritzgießern ein Trend zur Selbsteinfärbungzu erkennen 40

PRODUKTEDosier- und Mischgeräte, Roboter, Mühlen 35, 43

FORMENBAU

FRÄSENDas fünfachsige Simultanfräsen steigert die Maschinen-leistung im Formenbau 44

TEXTURIERENZum Strukturieren von Kavitätsflächen bieten sich unter-schiedliche Verfahren an. Meist kommt jedoch das foto-chemische Ätzen zur Anwendung 46

STEREOLITHOGRAPHIEFür große Prototypen wurden Anlagen entwickelt, dieüber 700 mm Bauraumlänge haben 49

C-TECHNIKNormteilekataloge haben bei Zimmermann FormenbauKonstruktionsdauer und -kosten reduziert 52

PRODUKTECAD/CAM, Maschinen, Heißkanäle, Platten 56

SERVICE

IMPRESSUM 58

MM Plastics · 2/3 2003 5

INHALTAUS DEM

NadelgreiferNadelgreifer erleichternbeim Hinterspritzen das Vereinzeln und Einlegen von Textilien in

die Spritzgießform. Auf-grund des Baukastenprinzips

werden sie der jeweiligenAnwendung angepasst.Seite 36

SERVICEUNTERNEHMEN

UnternehmensverzeichnisFirmen, die in diesem Heft redaktionell erwähnt sind

A4D Concepts Prototyping Soft-ware u. Consulting GmbH . .7Albis . . . . . . . . . . . . . . . . . .40Arburg . . . . . . . . . . . . . . . . .8ASS . . . . . . . . . . . . . . . .6, 36AWM . . . . . . . . . . . . . . . . .10Axima . . . . . . . . . . . . . . . . .38AZO . . . . . . . . . . . . . . . . . .32

BBASF . . . . . . . . . . . . . . . . . .24Battenfeld . . . . . . . . . . . . . .22Bauer . . . . . . . . . . . . . . . . .14Bayer . . . . . . . . . . . . . . . . .24BM Biraghi . . . . . . . . . . . . .14BMB . . . . . . . . . . . . . . . . . .14Bodini . . . . . . . . . . . . . . . .14Boy . . . . . . . . . . . . . . . . . .17Bühler . . . . . . . . . . . . . . . .40

CCadenas . . . . . . . . . . . . . . .52Cannon . . . . . . . . . . . . . . .14Charmilles . . . . . . . . . . . . . .6Cibatec . . . . . . . . . . . .46, 56Cimatron . . . . . . . . . . . . . .56Clariant Masterbatch . . . . .40Comini . . . . . . . . . . . . . . . .14

DDeifel . . . . . . . . . . . . . . . . .40Delcam . . . . . . . . . . . . . . . .7Demag . . . . . . . . . . . . .10, 13Dyna-Con Fimatech . . . . . .43

EEnfiplast . . . . . . . . . . . . . . .12

FF.lli Virginio . . . . . . . . . . . . .14ForschungsvereinigungRäumliche Elektronische Bau-gruppen . . . . . . . . . . . . . . .18Fraunhofer-Institut für chemische Technologie . . .46Freudenberg Mektec . . . . .18Frigomeccanica . . . . . . . . .13Frisetta . . . . . . . . . . . . . . . . .7

GGetecha . . . . . . . . . . . . . . .35Gewatec . . . . . . . . . . . . . . .31GfK . . . . . . . . . . . . . . . . . . .43GIB . . . . . . . . . . . . . . . . . . .44Günther . . . . . . . . . . . . .7, 56

HHasco . . . . . . . . . . . . . . . . .56Heitec . . . . . . . . . . . . . . . .58Hekuma . . . . . . . . . . . . . . .10Hellweg . . . . . . . . . . . . . . .35Hohenloher FormstrukturFotochemische Struktur- undSchriftätzungen . . . . . . . . .46Husky . . . . . . . . . . . . . . . . . .7

IInstitut für spanende Fertigung44

KKärcher . . . . . . . . . . . . . . . .22Kistler . . . . . . . . . . . . . . . . .58KLN . . . . . . . . . . . . . . . . . .35Kunststoff-Institut für diemittelständische WirtschaftNRW . . . . . . . . . . . . . . . . .28

LLNP BV . . . . . . . . . . . . . . . .13Lühr . . . . . . . . . . . . . . . . . .43

MMann + Hummel . . . . . . . .35Männer . . . . . . . . . . . . . . .31Marquardt . . . . . . . . . . . . .18Masterbatch . . . . . . . . . . . .40Materialise . . . . . . . . . . . . .49MB-Maschinenhandel . . . . .57Mikron . . . . . . . . . . . . . .6, 44Mimot . . . . . . . . . . . . . . . .18MIR . . . . . . . . . . . . . . . . . .14Mitsui . . . . . . . . . . . . . . . . . .7Moeller . . . . . . . . . . . . . . . .18MZB Messezentrum B 239 . .7

NNegri Bossi . . . . . . . . . . . . .14

OOima . . . . . . . . . . . . . . . . .14ONI . . . . . . . . . . . . . . . . . .43Open Mind . . . . . . . . . . . .44Ordat . . . . . . . . . . . . . . . . .31

PPiovan . . . . . . . . . . . . .17, 22Plastic Metal . . . . . . . . . . . .14PMA . . . . . . . . . . . . . . . . . .14PSG . . . . . . . . . . . . . . . . . .56PTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31

RReis Robotics . . . . . . . . . . .35Roko . . . . . . . . . . . . . . . . . .31

SSandretto . . . . . . . . . . . . . .14Siemens . . . . . . . . . . . . . . .14SKZ-Cert . . . . . . . . . . . . . .24Sumitomo . . . . . . . . . . . . .14Synventive Molding . . . . . .57Systec Engineering Knauer .10Sytrama . . . . . . . . . . . . . . .14

TTicona . . . . . . . . . . . . . . . .18

VVogt . . . . . . . . . . . . . . . . . .18

WWanner . . . . . . . . . . . . . . .35Windsor . . . . . . . . . . . . . . .14

Simultanfräsen5-Achs-Simultanfräsen beschleunigt dieFertigung im Formenbau. Diesem

Leistungsanstieg stehenaber noch Nachteile

wie aufwendigeProgrammierung

gegenüber.Seite 44

SENKERODIEREN

Einfacher, flexibler, präziserFellbach (jk) – Gute Marktaussichten macht derzeit der MaschinenbauerCharmilles bei Senkerodiermaschinen aus. So sieht der Funkerosions-Spezialist in der großen Maschinennachfrage Signale dafür, dass trotzHSC-Bearbeitung das Senkerodieren gerade im Formenbau weiterhineine wichtige Rolle spielen werde. Auf der Hausausstellung hat Char-milles den rund 350 Besuchern erstmals die Senkerodiermaschine Ro-boform 350 vorgestellt. Wesentlicher Unterschied zum Vorgängermo-dell ist Steuerung DP-Control: eine Steuerung auf Basis von Windows-NT, die eine bessere Integration in den Fertigungsablauf ermöglicht.

AKTUELLES MÄRKTE


Overath (rk) – Es ist so einfach wiebei Lego, denn alles passt zusam-men. Bei der ASS MaschinenbauGmbH steht seit 20 Jahren die Bau-kastenidee im Mittelpunkt. Undegal, ob der Kunde eine Komplett-lösung haben will oder seinen Ro-botergreifer lieber selbst zu-sammenbauen möchte – aus denüber 1000 im Lager verfügbarenGreiferteilen bekommt er alles,was er für die Automation rund umdie Spritzgießmaschine benötigt.„Unser Baukastensystem reduziertden Planungsaufwand, sorgt füreine kurzfristige Verfügbarkeitund stellt die Wiederverwendbar-keit der Elemente sicher“, fasst Ver-kaufsleiter Thomas Schmolke diewichtigsten Vorteile zusammen.

Der Greiferbaukasten aus Alu-minium ermöglicht es, die unter-

FORMENBAU

satzsteigerung 18% betrug. Wich-tigster Abnehmer der Roboterhän-de ist mit etwa 50% die Automo-bilindustrie. „Unser Exportanteilliegt derzeit bei knapp 25%, aberwir streben 40 bis 50% an“, nenntGeschäftsführer Marc Schwopedas Ziel für die kommenden Jahre.Dabei ist vor allem eine Erweite-rung in Osteuropa anvisiert unddie Anzahl der Auslandsvertretun-gen soll von augenblicklich zwölfauf 20 wachsen.

Damit ASS auch zukünftig nichtdie Ideen für Neuentwicklungenausgehen, hat FirmengründerFranz Schwope im vergangenenJahr das Schwope-Innovations-Center, kurz SIC, gegründet. Eineder ersten Verbesserungen, diejetzt auch in die Serie übernom-men werden, betrifft das Schnell-wechselsystem: Durch die Verwen-dung von Aluminium-Hohlkam-merprofilen konnte eine Ge-wichtsreduzierung von 30% er-zielt werden.

Im Mittelpunkt der Hausausstellung von Charmilles stand die Senkero-diermaschine Roboform 350 mit einer Steuerung auf Windows-NT-Basis.Aufgrund der Steuerung lässt sie sich besser in Fertigungsabläufe inte-grieren als das Vorgängermodell.

Bild

: Cha

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es

schiedlichsten Roboter-hände für die Kunst-stoffteileentnahmeherzustellen. ZumGrundaufbau ge-hört ein Schnell-wechselsystem mit Luft-und Vakuumanschlüssensowie eine austauschbareGrundplatte, die die eigentlichenGreiferelemente aufnimmt. Damitlassen sich schnell individuelle Lö-sungen für die verschiedenstenAnwendungen realisieren.

Im vergangenen Jahr hat ASSMaschinenbau mit 55 Beschäftig-ten einen Umsatz von 7,5 Mio Eu-ro erzielt. Dies bedeutet einenRückgang von 8% im Vergleich zu2001, aber vor dem Hintergrund,dass in den 14 Jahren davor diedurchschnittliche jährliche Um-

TEILEHANDLING

Idee des Greiferbaukastens soll auchinternational Fuß fassen

Fellbach (jk) – Die Mikron GmbH will den Service für For-menbauer bei HSM-Bearbeitungszentren weiter aus-bauen. Das verkündete der Maschinenbauer auf der vorkurzem stattgefundenen Hausausstellung, auf der auchdie jüngste Baureihe an HSM-Maschinen vorgestelltwurde, bei der laut Mikron-Geschäftsführer MichaelHelle die Forderung nach hohen Spindeldrehzahlen undgroßer Zerspanleistung kein Widerspruch mehr ist.

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Alle Komponenten fürden Bau von unter-schiedlichen Roboter-händen bietet ASSmit seinem Greifer-baukasten an.

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Rund 14 500 elektrische Spritzgießmaschi-nen hat der japanische MaschinenbauerFanuc in knapp 20 Jahren verkauft. Dasberichtete die Mitsui Machine ToolEurope GmbH, Neuss, auf der Messe KMO,wo der Vertriebspartner die Maschine Ro-boshot i-A mit 1000 kN Schließkraftvorstellte. Die Einspritzgeschwindigkeitbeträgt bis zu 200 mm/s. In der Hi-Hi-Version reicht sie gar bis zu 330 mm/s (2600 bis 1900 bar).

Laut einer Studie des französischen Technik-zentrums Centim ist die Software Power-Mill von Delcam das beste CAM-System zurHochgeschwindigkeitsbearbeitung. SechsCAM-Anbieter nahmen an dem von Centimausgeschriebenen Wettbewerb teil. Die vonden Anbietern generierten Werkzeugwegewurden bei Centim auf der Werkzeugma-schine EX des Herstellers Huron ausgeführt.Bewertet wurden die Bearbeitungszeit unddie Qualität des Flächenfinishs.

Rund 11 650 Besucher kamen zur KMO2003, auf der laut den 345 Ausstellern„wichtige Geschäftskontakte“ geknüpft odergepflegt wurden. Mehr als 54% der Besu-cher nahmen dazu eine Anreise von über100 km in Kauf. Knapp 88% der Besuchersind in ihren Unternehmen an Entschei-dungsprozessen beteiligt.

Der Umzug von Frisetta Polymer, Schönauim Schwarzwald, ist abgeschlossen. Die achtCompoundieranlagen am neuen Produk-tionsstandort in der NachbargemeindeUtzenfeld haben eine Kapazität von 20 000 tim Jahr, die mittelfristig auf das Doppelteerweitert werden soll. Auf der 10 000 m2

großen Nutzfläche befindet sich außer derProduktion auch die Anwendungstechnik,das Labor, die Qualitätssicherung und dasSpritzgießtechnikum.

Der Heißkanalspezialist Günther, Franken-berg, feiert 20-jähriges Bestehen. Begonnen wurde mit zwei Mitarbeitern. 1985 hat mandie ersten Düsen exportiert. Drei Jahrespäter ließ man sich nach DIN EN ISO 9001zertifizieren. 1990 wurden 40 Mitarbeiterbeschäftigt. Man hatte Vertretungen insieben Ländern. Ende 1999 war die neueProduktionshalle, wenige Monate später dasneue Verwaltungsgebäude fertig gestellt.Heute beschäftigt man rund 180Mitarbeiter. Die Anzahl der Vertretungen istim In- und Ausland auf 36 gestiegen.

TICKERFORSCHUNGS


Printers Z 310, der keinen modifizierten,sondern einen handelsüblichen Druck-kopf hat. Außerdem ist er robuster ge-baut, leichter bedienbar und wartungs-ärmer als die Vorgänger-Maschine.Im 3D-Printing werden aus pulvrigem

Compound und Binder schichtweise ein-

oder mehrfarbige Modelle gebaut. Der

Baufortschrift beträgt bis zu 40 mm/h. Be-

reits nach 1 bis 1,5 h ist ein Detailausdruck

eines Modells erzeugt, der eine Risikobe-

grenzung durch Beurteilen verschiedener

Varianten ermöglicht. Auf diese Weise las-

sen sich frühzeitig Entwurfsfehler beseiti-

gen, ohne lange Zeit auf das verbesserte

Modell zu warten. Wird es Kunden vorge-

stellt, ist eine Beschichtung oder Harzinfil-

tration möglich, wodurch es gewisse Zä-

higkeit erhält. Immer kommt es jedoch zur

Kosteneinsparung, weil auf teure Stereoli-

thographie-Modelle in deutlich kleinerer

Anzahl erst in der Endphase des Enginee-

rings zurückgegriffen wird. Der Kosten-

vorteil kann bis zu einige tausend Euro be-

tragen.

Leonberg (jk) – In der Konzeptionspha-se einer Produktentwicklung werdenModelle erstellt, verändert und verwor-fen. Wichtig ist daher die Anwendung ei-nes Herstellungsverfahrens, das einer-seits preisgünstig, andererseits schnell

3D-PRINTING

Schnell zum Modell

Radfelge und Computermaus im Aufbau.Dazu wird flächig Pulver aufgetragen, an-schließend der Bauteilkontur folgend übereinen Druckerkopf mit Binder getränkt.

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arbeitet, wie das 3D-Printing, das derAnbieter und Engineering-Dienstleister4D-Concepts auf einem Anwendertag inLeonberg bei Stuttgart präsentierte. An-lass dazu war die Markteinführung des

MEHRWERKZEUGTRÄGER

Zwei Werkzeuge auf einer MaschineDudelange/Luxemburg (jk) – Wer die Produktionsleistung steigern und dabei dieInvestitionskosten niedrig halten möchte, für den hält der Maschinenbauer Husky das Tandem-System parat: einen Mehrwerkzeugträger, der den Betrieb zweierStandardwerkzeuge auf einer Spritzgießmaschine der Baureihe Hylectric oderQuadloc ermöglicht. Einerseits kann dadurch – wie bei einem Etagenwerkzeug – derTeileausstoß fast verdoppelt werden. Andererseits lässt sich bei montiertem Werk-zeugträger – Mittelplatte in Parkposition direkt oder über Abstandsblock mit derfesten Platte verriegelt – ein Einzelwerkzeug auf die Maschine spannen. Auf dieseWeise erhöht sich laut Husky die Produktionsflexibilität bezüglich der Maschinen-auslastung. Insbesondere bei flachen oder großflächigen, relativ dickflächigen Teilenhat das Tandemsystem Vorteile – einschließlich Familienteile wie Behälter und Deckel.Auch das Spritzgießen mit zwei Einspritzaggregaten ist möglich.

Im Gegensatz zum bisherigen Mehrwerkzeugträger (Multi Mold Carrier MMC)gelangt die Schmelze immer über einen versetzten, in einer Buchse geführten An-gussschnorchel in die Mittelplatte. Dort wird sie über Heißkanäle und federbelasteteDüsen zu den beiden Werkzeugen hin verteilt. Zum Entformen der Teile rät Husky zurInstallation eines Doppelarm-Roboters auf der Maschine in Längsrichtung (In-line-Anlage), wobei sich die beiden Arme getrennt voneinander ansteuern lassen.Zusammen mit dem Tandem-System werden dadurch nicht nur Investitions-, sondern auch Produktionskosten am stärksten reduziert, wie rund 30 geladene Spritzgießer aus Deutschland sich Mitte April auf der Open-House-Veranstaltungdes Maschinenbauers überzeugen konnten.


Erfolg Der Industrie-Standort Deutschland lebt. Eindrucksvoll wurdediese Aussage Ende März durch die Arburg-Technologie-Tage 2003 unterstrichen. Neben einer laufenden Produktionwurde in nur zwei Tagen den über 2850 Besuchern mit„Modularität Allround“ eine erfolgreiche Unternehmensphilo-sophie vermittelt.

AKTUELLES SPRITZGIESSEN

ist kein Geheimnis

DIETMAR KUHN

Knapp 2900Besuchern derArburg-Technolo-gie-Tage 2003 inLoßburg wurde die gesamteLeistungspa-lette eindrucks-voll demons-triert.

Fast schon zur Tradition gewor-den sind die Technologie-Tagedes Spritzgießmaschinenher-

stellers Arburg. Seit 1999 kommendie Spritzgießer aus aller Welt nachLoßburg im Schwarzwald, um sichvon der Leistungsstärke des Maschi-nenbauers zu überzeugen. Die Be-sichtigung der Produktion und An-lagen, der Fachdialog sowie die Teil-nahme an verschiedenen Fachvor-trägen stehen dabei im Mittelpunkt.

In diesem Jahr standen die Tech-nologie-Tage unter dem Motto „Mo-dularität Allround“. Nun, wer Ar-

burg nicht kennt, der wird wohl da-mit wenig anfangen können. „Mo-dularität Allround“ – dahinter ver-birgt sich eine Unternehmensphilo-sophie, die seit Anfang 2003 alle Ak-tivitäten rund um das Arburg-Pro-duktionsprogramm beschreibt.Grundlage für diese Philosophie wardie Neuausrichtung auf eine gesi-cherte Unternehmenszukunft. „Da-bei werden wir die Tradition der All-

rounder Spritzgießtechnik nicht ver-nachlässigen“, so Eugen H. Hehl, ge-schäftsführender Gesellschafter vonArburg.

Warum auch? Denn Arburg hatmit dem Allrounder eine Serie vonSpritzgießmaschinen und Systemenentwickelt, die über Jahre hinweg er-folgreich auf allen Spritzgießmärk-ten der Welt zu finden sind. Aus die-sem Erfolg macht Arburg keinesfallsein Geheimnis. Die Offenheit wirdallein schon durch die Technologie-Tage mit 2850 nationalen und inter-nationalen Gästen, von denen 1033auch die Zeit für die Expertenvor-träge fanden, unterstrichen.

Gezeigt wurden mehr als 40 Ex-ponate, die den Besuchern einen all-umfassenden Überblick über die ge-samte modulare Arburg-Produktpa-lette boten.

Eines der Highlights war das The-ma Antriebsmodularität sowie derEinsatz elektrischer Achsen mit demSondermodell Allrounder C Advan-ce, das über einen elektrischen Do-sierantrieb, über das Energiesparsys-tem AES und über eine lagegeregel-te Schnecke verfügt. Basis ist der All-


rounder 420 A 800-400 aus der Bau-reihe Alldrive, wobei elektrisch an-getriebene Hauptachsen mit elek-trisch oder hydraulisch angetriebe-nen Nebenachsen kombiniert wer-den. Das Thema der modularen An-triebstechnik wurde durch ein Refe-rat von Martin Hoyer, Leiter der An-wendungsentwicklung bei Arburgnoch vertieft. Hoyer vermittelte sei-nen Zuhörern wie es überhaupt zurEntwicklung des modularen Ma-schinenprogramms gekommen ist,was Modularität innerhalb derAntriebskonzepte bedeutet und botzusammenfassend eine übergreifen-de Betrachtung der Maschinenkon-zepte.

Ausbau der Fertigunghin zu Großteilen

Arburg hat „Großes“ vor. Damit sinddie großen Allrounder 630 S, 720 Sund 820 S gemeint, mit denen Ar-burg sein Maschinenprogramm imSchließkraftbereich bis 4000 kN er-weitert hat. Vor denen ist der All-rounder 820 S die größte Maschine:mit 1300er, 2100er oder 3200er Ag-gregat, einem maximalen Spritzteil-gewicht von 1860 g Polystyrol, einemlichten Säulenabstand von 820 mmsowie einem Schneckendurchmesservon 70, 80 oder 90 mm.

Erkennbar ist in diesem Zu-sammenhang, dass Arburg an zweiwesentlichen Strategien festhält: Er-stens, nur in Deutschland und zwaram einzigen Standort in Loßburg zufertigen und zweitens, mehr undmehr die Kernkompetenz zur Ferti-gung hochtechnologischer und wis-sensintensiver Bauteile zu stärken.Als Beispiel sind die sich derzeit imAufbau befindliche Säulenfertigung,als auch zwei neue Großteilbearbei-tungszentren für Komponenten dervorher genannten großen Allroun-der zu nennen. Damit verfolgt Ar-burg die Ziele, nicht nur größereWerkstücke fertigen zu können, son-dern damit auch die Wirtschaftlich-keit der Produktion und die Qualitätder Produkte durch neue Verfahrenzu forcieren. Doch schon jetzt gar-antiert Arburg mit einem Eigenferti-gungsanteil von rund 60% eine ho-he Qualität und absolut sichere Ver-

fügbarkeit von Bauteilen und Ma-schinen.

Dafür wurden jüngst, trotz derderzeit weltweit gedämpften Lageauch im Spritzgießbereich, 15 Milli-onen Euro investiert. „Modularitätist schon seit längerem oft nur einSchlagwort. Bei Arburg aber ist diesschon seit geraumer Zeit Realität“,konstatiert Eugen Hehl.

Was aber würde eine große undschnelle Maschine nützen, wenn sienicht durch eine maßgeschneidertePeripherie unterstützt würde? Dashaben sich sicher auch die Anlagen-entwickler um den zuständigen Ge-schäftsführer für Technik bei Ar-burg, Herbert Kraibühler, gedacht.Sie entwickelten deshalb mit „Multi-lift“ ein modulares Robot-System,das so flexibel ist, dass es allen An-forderungen bezüglich einer wirt-schaftlichen Spritzgießanlage ge-recht wird. Die Multilift Robot-Sys-teme lassen sich ganz nach Kunden-wunsch und den Gegebenheiten andie Maschine anpassen. Durch dieHarmonisierung und Synchronisa-tion auch in der Steuerung entstehtso ein fein getuntes Materialhand-ling. Multilift steht für den horizon-talen Einsatz als Multilift H, für ver-tikale Anwendungen als Multilift Vund für beide Einsatzfälle in ein unddemselben System als Multilift HVzur Verfügung.

Zentrale Steuerungvon Maschine und Peripherie

Bei allen Multilift-Robot-Systemenlaufen Steuerung und Programmie-rung zentral über die bereits vielfachbewährte Bedienoberfläche „Selogi-ca“. Damit wird dem Anwender einKomfort geboten, der insbesonderedurch die grafische Ablaufprogram-mierung und die Möglichkeit, denintegrierten Datensatz des jeweiligenMultilifts zusammen mit dem desWerkzeugs abzuspeichern Unter-stützung findet.

Die Besucher der Technologie-Ta-ge konnten sowohl die Multilift Ro-bot-Systeme als auch die großen All-rounder in der Produktion erleben.Zusätzliche Informationen ver-mittelte der Vortrag „Große Maschi-nen mit Robot-Systemen“ von Oli-

ver Giessen aus der Arburg-Pro-jektabteilung und Alexander Fi-scher vom Arburg InternationalTechnical Support.

Um bei den Vorträgen zu bleiben,so standen auch zwei externe Refe-renten auf dem Programm, die ininteressanter Art und Weise die Be-sucher in Verbindung mitden Arburg spezifischenBeiträgen über Trend-themen informierten.

Burkhard Noeth,vom SüddeutschenKunststoffzentrum(SKZ) in Würzburgbegeisterte mit dem Thema „Quali-tätsprüfung im Spritzgießbereich“,wobei sowohl das Material als auchFertigteil Objekte seiner Betrachtun-gen waren. „Grundlagen der Wasser-injektionstechnik (WIT)“ war dasThema von Tim Jüngten vom Insti-tut für Kunststoffverarbeitung (IKV)in Aachen. WIT gilt als relativ neues,aber hoch innovatives Spezialverfah-ren der Spritzgießtechnik. Hauptzieldabei ist die Reduzierung der Kühl-zeit vor allem bei der Material spa-renden Produktion von stabartigenHohlkörpern durch das Spritzgieß-verfahren.

Zusammengefasst waren die Ar-burg Technologie-Tage 2003 für Ar-burg und vor allem für die Besuchererfolgreich. Letztere konnten impo-sante Eindrücke von einem führen-den Spritzgießmaschinenbauer mit-nehmen und erkennen, dass es keineGeheimnisse um den Erfolg gibt.Neue Techniken, Maschinen, Anla-gen und Trends vermittelten deut-lich, wo sich das Spritzgießen hin-entwickelt. Wenn auch der Kampfgegen die Billiganbieter noch nichtgewonnen ist und die wirtschaftlich-politischen Rahmenbedingungenalles andere als optimal sind, wieEugen Hehl meint, so hat Arburg mitseinen derzeitigen Entwicklungendoch den Weg für eine sichereZukunft geebnet. MM

AKTUELLESSPRITZGIESSEN

� Arburg GmbH+Co., Loßburg


Eugen H. Hehl,geschäftsführenderGesellschafter derArburg GmbH + Co.:

„Eine unserer Stär-ken ist die besondereVerbindung zumKunden. Daraufbauen wir undkönnen deshalb auch in konjunktur-schwächeren Zeitenin die Zukunftinvestieren.“


In Europa steigt bei Spritzgießma-schinen der Marktanteil für An-wendungen in der Verpackungs-

industrie. Das besagt eine Studie desMaschinenbauers Demag Ergotech,der darin für sich Wachstumschan-cen sieht. Auf den „Packaging Days“Anfang April im Werk Schwaig wur-de diese Erkenntnis den über 200Verpackungsherstellern, die man zurHausmesse einlud, augenscheinlichgemacht. Insbesondere anhand derSchnelllaufmaschine Ergotech ElexisS hat man dort jüngste Projekte prä-sentiert.

Rund 30% der Kunststoffe, die inEuropa auf Spritzgießmaschinenverarbeitet werden, geht in die Ver-

packungsindustrie. Auf diese Bran-che entfielen laut Euromap im Jahr2000 etwa 14% der am europäischenMarkt verkauften Maschinen. Imvergangenen Jahr waren es 19%. Bis2005 wird laut Demag Ergotech derAnteil auf mehr als 20% steigen. Dar-aus leitet Johannes Strassner, Ge-samtvertriebsleiter beim Maschi-nenbauer, derzeit eine „größere Un-abhängigkeit von Konjunkturzy-klen“ ab als bei Maschinen in ande-ren Branchen wie der Automobilin-dustrie. Geht es mit der allgemeinenWirtschaftskonjunktur wieder auf-wärts, erwartet Strassner hohe Ab-satzraten bei Maschinen zum Spritz-gießen von Verpackungen.

Diese Wachstumschance will manverstärkt nutzen. Wesentlich dazubeitragen soll die Maschine ErgotechElexis S, die Demag Ergotech schonzum dritten Rang unter den europäi-schen Herstellern im Verpackungs-bereich verhalf. Im Jahr 1998 lag mannoch fünf Ränge dahinter. Nun sollder Platz unter den Top drei abgesi-chert werden. Ziel ist ein Marktan-teil von 15% in drei Jahren. Derzeitliegt er bei 11%. Um das zu erreichen,will Demag Ergotech in 2005 etwa370 Maschinen zum Spritzgießenvon Verpackungen, zu denen man inSchwaig auch dünnwandige Gehäu-seteile für die Elektronik- und IT-Branche zählt, verkaufen. Im letztenJahr waren es rund 220 Maschinen.

Für die Maschine Ergotech ElexisS spricht laut Strassner das Antriebs-konzept. Es ermöglicht, den hohenAnspruch im Verpackungsbereichbezüglich Schnelligkeit, Fertigungs-und Wiederholgenauigkeit zu errei-chen. Hinzu kommt der Faktor En-ergieeinsparung. Gerade im Wettbe-werb mit anderen Verpackungsher-stellern, die ihre Prozessoptimierungbereits weit vorantrieben, kann die-ser Faktor den Ausschlag geben. Beider Maschine Ergotech Elexis S wer-den Schneckenrotation und Werk-zeugbewegung elektrisch ausge-führt. Auf beides entfällt laut DemagErgotech bis zu 75% des Energiebe-darfs einer vergleichbaren Maschine,die rein hydraulisch angetriebenwird. Hinzu kommt, dass sich dieSchneckenrotation und somit diePlastifizierung zeitgleich zu anderenMaschinenbewegungen vornehmenlässt, wodurch sich die Zykluszeitverkürzt. Bei der Werkzeugbewe-gung sind es die höhere Beschleuni-gung und Dynamik sowie der bes-sere Werkzeugschutz, die für einenelektrischen Antrieb sprechen.

„Zwar sehen Verpackungen meisteinfach aus, doch zur Herstellungsind Hochleistungsmaschinen erfor-derlich“, erläutert Strassner. Daherwird von Demag Ergotech der Ver-packungsmarkt laut dem Gesamt-vertriebsleiter als „ein Hightech-Markt“ angesehen. Auf der Haus-messe wurde das anhand von sechsAnwendungen demonstriert, wobei

Verpackungen

JOSEF KRAUS

Nach der Recyclingdiskussion in den neunziger Jahren bietenKunststoffverpackungen wieder Wachstumschancen. DerMaschinenbauer Demag Ergotech will davon stärker profitierenals bisher. Auf der Hausmesse wurde daher die Erweiterung desMaschinenspektrums angekündigt.

AKTUELLES SPRITZGIESSEN

glänzen wieder

2fach-Werkzeug undEntnahmesystemauf der Maschine Elexis S mit 1000 kNSchließkraft. Damitwurden auf der Hausmesse pokal-förmige Becherin 2,6 s Zykluszeitspritzgegossen. Bi

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die Maschine Ergotech Elexis S imMittelpunkt stand: unter anderembeim Herstellen pokalförmiger Be-cher aus Polypropylen in einem2fach-Werkzeug und mit integrier-tem Schnellentnahmesystem (beidesSystec Komplettsysteme, Bad Ur-ach), beim Spritzgießen von CD-Hüllen in einem 4+4fach-Etagen-Familienwerkzeug (AWM, Muri/Schweiz) und mit Schnellentnahme-und Montagesystem (Hekuma,

Eching) – sowie bei der Herstellungvon 154 g schweren Polyethylen-Schraubkappen (PE-HD, MFI 0,4)in einem 48fach-Werkzeug (AWM).Als Maschinen kamen dabei Bau-größen mit Schließkräften von 1000,2500 und 3000 kN zur Anwendung.

Die derzeit größte Ausführungder Maschine Elexis S mit 4200 kNSchließkraft wird erstmals auf deramerikanischen Messe NPE der Öf-fentlichkeit vorgestellt. Auf derHausmesse konnten die Verpa-ckungshersteller sie in der Endmon-tage sehen. Allerdings wird damit dasSpektrum der Maschine ErgotechElexis S mit Schließkräften ab 600 kNnicht abgeschlossen sein. So plantDemag Ergotech die schrittweise Er-weiterung im oberen Schließkraftbe-reich bis 10 000 kN. Außerdem wirdes die Maschine für 2-Komponen-ten-Anwendungen geben. Auch indieser Ausführung ist als Erstvorstel-lung die NPE vorgesehen. MM

AKTUELLESSPRITZGIESSEN

� Demag Ergotech GmbH


Johannes Strassner,Gesamtvertriebs-leiter der DemagErgotech GmbH,Schwaig:

„Zwar sehenVerpackungenmeist einfach

aus, doch zur Her-stellung sind Hoch-

leistungsmaschinenerforderlich.“

DEMAG PLASTIC GROUP

Wachsen im VerbundWährend der „Packaging Days“ im Werk Schwaig kündigte Demag Er-gotech Erweiterungen von Maschinenreihen an. Außerdem wird zur ita-lienischen Messe Plast der Einstieg in rein elektrisch angetriebene Ma-schinen stattfinden. Insgesamt erhofft man sich von diesen Maßnahmen,weiterhin Marktanteile zu gewinnen. Im vergangenen Jahr ist das trotzder derzeit schwierigen Wirtschaftslage gelungen. So erhöhte Demag Er-gotech nach eigenen Angaben den Anteil am Auftragseingang unter deneuropäischen Spritzgießmaschinenbauern nach Stückzahl von 11,1 auf11,8%. Wertmäßig stieg der Anteil auf 9,8%. Das Auftragseingangsvo-lumen betrug rund 1800 Maschinen.Damit war der Auftragseingang zwar schwächer als ein Jahr zuvor, dochhat man – so heißt es – auch den Weltmarktanteil von über 5% haltenkönnen. Wachsen will man nun im Rahmen der Demag Plastics Group:einem Fertigungsverbund innerhalb der MPM-Gruppe, den man zu-sammen mit dem amerikanischen Maschinenbauer Van Dorn Demageingegangen ist. Basis dafür ist eine gemeinsame Plattformstrategie, ander sich Demag Ergotech mit den Werken in Deutschland (Schwaig undWiehe), China (Ningbo) und Indien (Chennai) beteiligt. Allerdings hatdiese „Harmonisierung“ der Maschinenreihen Grenzen. So wird es unter-schiedliche Plattformen für verschiedene Absatzregionen geben.


Von so manchen Spritzgießer inDeutschland wird die italieni-

sche Konkurrenz immer noch nurbedingt wahrgenommen. Als Wett-bewerber sieht man sie vor allem beiStandardprodukten. Vielleicht trifftdas auf die vielen kleinen Lohnferti-

ger zu, die meist re-gional tätig sind.Wird exportiert, tre-

ten italienische Spritzgießer jedochoft als Komplettdienstleister auf, die– vom Engineering über den For-menbau bis zur Fertigung – die ge-samte Prozesskette anbieten.

Von dieser Entwicklung wird diePlast 2003 einen Eindruck geben: die13. Internationale Messe für Kunst-stoff und Kautschuk in Mailand, dievom 6. bis 10. Mai stattfindet und aufder nicht nur der Bereich Spritzgie-ßen, sondern sämtliche Verfahrender Kunststoffverarbeitung vertre-ten sind. Insgesamt hat der Veran-stalter Enfiplast knapp 1700 Ausstel-

ler registriert, die auf einer Flächevon rund 75 000 m2 Exponate undDienstleistungen vorstellen werden.Im Bereich Spritzgießen wird lautBranchenkennern dabei ein Fokusauf den elektrischen und Hybridma-schinen liegen. Energieeinsparungund Lärmminderung seien derzeit –so heißt es – „ein sensibles Thema“.

Weitere Akzente werden Sonder-verfahren und Automatisierung set-zen. Hier gibt es Nachholbedarf, jedenfalls wenn man Deutschland als Maßstab nimmt. Geht es nachden italienischen Maschinenbauern,wird sich das ändern. So ist bei Son-derverfahren die Mehrkomponen-tentechnik in Italien am stärkstenverbreitet. Über 100 Spritzgießer ha-ben schon Erfahrung mit diesemVerfahren. Auch bei der Gasinjek-tionstechnik verzeichnet man Erfol-ge, vor allem bei Anwendungen aufGroßmaschinen. Im Gegensatz dazuist die Auswahl beim Hinterspritzen

sehr eingeschränkt. So gibt es in Ita-lien vereinzelt Maschinenbauer, diedieses Verfahren anbieten.

Ähnliche Fortschritte wie bei derMehrkomponententechnik wird inItalien beim Umspritzen von Metall-teilen registriert. Bei diesem Sonder-verfahren sucht man derzeit dortverstärkt die Zusammenarbeit mitAutomatisierungsspezialisten, umzum Beispiel Endprodukte ohne ma-nuelle Eingriffe herzustellen. Aberauch bei Anwendungen anderer Ver-fahren ist ein höherer Automatisie-rungsgrad festzustellen. Geht manvon den Absatzzahlen eines deut-schen Maschinenbauers aus, habenbereits 30% der in Italien verkauftenSpritzgießmaschinen von Anfang anein automatisches Teilehandling –oder sie sind Bestandteil automati-scher Fertigungszellen.

Diesen steigenden Bedarf an Au-tomatisierungslösungen registrierennatürlich auch die hiesigen Maschi-nenbauer, auf die schätzungsweise50% des Marktes in Italien entfällt.Daher haben führende italienischeMaschinenbauer auch eigene Auto-matisierungsgeräte für das Teile-handling entwickelt. Allerdings hältsich derzeit die Ordertägigkeit trotzdes Bedarfs in Grenzen. Aufgrundder schwierigen Wirtschaftslage, soheißt es, seien viele Spritzgießer inItalien in großen Schwierigkeiten.

Erschwerend kommt für die 4000bis 5000 italienischen Spritzgießer,von denen mehr als in DeutschlandKleinbetriebe mit weniger als zehnMaschinen sind, eine in der Regelschlechtere Ausstattung mit Eigen-und somit Investitionskapital hinzuals bei deutschen Spitzgießern. Da-her sind in Italien Leasinggeschäftesehr verbreitet. Direktbezahlung istdort bei kleineren Spritzgießern eineSeltenheit. Es gibt jedoch Möglich-keiten, die trotz der schwierigen La-ge immer noch Maschineninvesti-tionen ermöglichen (Legge Sabati-ni). Zudem werden Projekte in Süd-italien im Rahmen der Strukturför-derung finanziell unterstützt. MM

Blicküber die Alpen

JOSEF KRAUS

Auf der Plast in Mailand werden nicht nur Exponate vorgestellt.Dort erhält man auch einen Eindruck vom Leistungsstand deritalienischen Spritzgießer, für die EU-Länder wie Deutschland zuden wichtigsten Exportmärkten gehören. Bei Sonderverfahrenund Automatisierung wurde aufgeholt.

AKTUELLES PLAST

� Exponate auf der Plast 2003


Über 67 000 Besu-cher registrierteder Messeveran-stalter auf derletzten Plast vordrei Jahren. Dies-mal wird eineähnlich hohe An-zahl erwartet.

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AKTUELLESPLAST


Aggregat für Prozessemit Temperaturwechsel

Das Kühlaggregat MK W FT wurde für Prozesse ausgelegt, bei denenein Temperaturwechsel erforderlichist. Bei der Standardversion reichtder Temperaturbereich von –10 bis

20 °C. Bei einerSonderausfüh-rung beträgt er–10 bis 90 °C. Jenach Baugrößeliegt die Leistungbei 6 bis 50 kW.Den Angabenzufolge ergänztdas kompakte,

preisgünstige Aggregatdie mittelgroßen und großen Zen-traleinheiten sowie die kleinenKühl- und Wärmeaggregate, dieder Hersteller insbesondere für dieVerarbeiter der Kunststoffbranchekonzipierte.

� Frigomeccanica Industriale SpA, Tel. (00 39-0 30) 9 98 97 04, www.frimec.it

Erweiterte PA-Portfolio

Durch die Zusammenlegung derPolyamidproduktlinien mit denendes Kunststofferzeugers GE Plasticshat sich die unter dem Namen Star-flam und Staramide vertriebenenPortfolio aus PA-basierten Com-pounds erweitert. GE Plastics botbisher PA-Typen unter der Bezeich-nung Gelon an. Die beiden Portfo-lios unterscheiden sich aufgrundihrer flammwidrigen Eigenschaften.Sie enthalten auch PA-Typen mitbesonderen Farbeffekten.

� LNP BV (Niederlande),Tel. (00 31-1 62) 58 76 10www.gepex.ge.com

Elektrische Maschine für PräzisionsteileAuf der Plast wird erstmals dieelektrische Spritzgießmaschine Int-Elect vorgestellt. Vorteile derMaschine sieht der Herstellerbesonders dort, wo die Fertigungs-

präzision des Formteils im Vorder-grund steht und Sauberkeit sowieWirtschaftlichkeit hohe Bedeutunghaben. Einspritzen, Nachdruck,Staudruck und Plastifizieren wer-den über Direktantriebe ausge-führt. So sind zur Plastifizierungzwei Elektromotoren zum Erzeugenhoher Drehmomente vorhanden.Die Kniehebelmaschine wird abHerbst 2003 am Markt eingeführt

und zunächst in vier Größen herge-stellt mit 450, 750, 1000 und 1500kN Schließkraft. Auf der Plast wirddie Baugröße Int-Elect 100-390 miteinem 4fach-Werkzeug zur Herstel-lung von Elektrosteckern aus PBTmit 20% Glasfaserverstärkung zusehen sein.

� Demag Ergotech GmbH, Tel. (09 11) 50 61-0, www.demag-ergotech.com


Auf der Plast 2003 in Mailandsind Hybrid- und elektrischeMaschinen sowie Schnellläu-

fer die Hauptthemen italienischerSpritzgießmaschinenbauer. Obwohlderzeit das allgemeine Wirtschafts-klima keinen Anlass zu Optimismusgibt, haben die italienischen Herstel-ler beschlossen, Geld und Zeit in in-novative Lösungen zu investieren,um ihre Maschinen hinsichtlich Fer-

tigungsseffizienz und Energieein-sparung noch attraktiver zu machen.

Wirtschaftlich betrachtet, spre-chen die kürzlich vom Verband deritalienischen Maschinenhersteller(Assocomaplast) herausgegebenenZahlen für 2002 eine deutliche Spra-che: Der positive Anfangstrend hatsich bald ins Gegenteil verkehrt, derAbsatz im Ausland ging stark zurück.2002 schien dazu bestimmt zu sein,

als negatives Jahr in die Geschäfts-bücher einzugehen, als sich plötzlichim letzten Quartal die Auftragslageim In- und Ausland sichtlich erhol-te. Durch diese Entwicklung betrugder Rückgang gegenüber dem Vor-jahr letztendlich nur 4% – zwar im-mer noch ein negatives Endergebnis,doch entschieden besser, als es für diemeisten wichtigen Wettbewerber deritalienischen Maschinenbauer aus-fiel, zum Beispiel in Deutschland.

Großes Engagementbei Energieeinsparung

Während alle auf eine Erholung derWirtschaft warten (die nach den po-sitivsten Prognosen von Assocoma-plast frühenstens in der zweiten Jah-reshälfte 2003 stattfinden wird), istes den italienischen Maschinenbau-ern – nicht zuletzt aufgrund der star-ken Präsenz auf Messen wie Inter-plas, Fakuma und Equiplast – in denletzten Monaten gelungen, ihre Po-sition in ihren wichtigsten europäi-schen Absatzmärkten zu festigen.Die Plast, die hinter der „K“ Platzzwei der europäischen Kunststoff-messen belegt, ist für sie daher einebesondere Gelegenheit, ihr Engage-ment bei energiesparenden Maschi-nen herauszustellen, in Europa aberauch weltweit. Dies trifft beispiels-weise Negri Bossi, Cologno Monze-se, zu. Dieser Hersteller stellt auf derMesse elektrische Spritzgießmaschi-nen vor: die VE-Reihe, die fünf Bau-größen mit 900 bis 3000 kN Schließ-kraft enthält, zudem eine elektrische8500-kN-Maschine. Jede dieser Ma-schinen wird unter Fertigungsbedin-gungen präsentiert. So ist die kleins-te Maschine der VE-Standardreihemit einem 8fach-Werkzeug für Ge-triebeteile aus POM ausgerüstet. Aufder 1200-kN-Maschine werden PE-Kolben für Einwegspritzen herge-stellt. Die 1600-kN-Maschine spritztin einem 24fach-Werkzeug so ge-

Italienische Offensive

ANDREA COMINI

Auf der Plast 2003 präsentieren italienische Hersteller vonSpritzgießmaschinen Konzepte zur Energieeinsparung, insbesondere anhand erweiterter und überarbeiteter Baureihenbei Hybrid- und elektrischen Maschinen. Im Verpackungs-bereich geht man mit Schnellläufern in die Offensive.

AKTUELLES PLAST

bei elektrischen MaschinenAuf der letzten Plastin Mailand herrsch-te großer Besucher-andrang bei Spritz-gießmaschinen,deren Präsentationsich diesmal auf dieHallen 11 bis 19konzentrieren wird.

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nannte Pocket-Boxen aus PP. In ei-nem 48+48fach-Werkzeug werdenauf der 2100-kN-Maschine PS-Stäb-chen für Kaffeebecher produziert.

Auf der größten Maschine der VE-Standardreihe (3000 kN) zeigt mandie Herstellung von PP-Patronen fürSilikone – in einem 8fach-Werkzeug.Die Zykluszeit beträgt 12 s. Das ein-drucksvollste Exponat von NegriBossi ist aber zweifellos die 8500-kN-Maschine. Auf dieser elektrischenGroßmaschine werden PP-Behälter(600 g) spritzgegossen. Ein Roboterder Baureihe S 300 von Negri Bossientnimmt die Teile. Die Zykluszeitliegt bei 15 s.

Die Plast 2003 bietet für MIR SpA,Brescia, die Gelegenheit, das Steue-rungs- und Antriebskonzept Atomicvorzustellen. Es basiert auf dezentra-ler „Intelligenz“ und ist für die Ma-schinen des Herstellers ausgelegt.Grundlage war eine Marktanalysebei der Entwicklung der Maschinen-elektronik, die sich jeweils der An-wendung anpassen und dennoch beiBedarf problemlos verändern lässt –und das zu vernünftigen Kosten.

Was das Preis-Leistungs-Verhält-nis angeht, setzt MIR auf die jüngsteFeldbus-Generation mit CAN-Ar-chitektur. Ein weiteres Merkmal imMIR-Konzept Atomic ist die Selbst-diagnosefunktion. Bei Fehlfunktionwird sofort eine Warnmeldung andie CPU geleitet, Alarm an der Steu-erung ausgelöst und die fehlerhafteFunktion deaktiviert. Außerdemstoppt die CPU bei einer schwerenFehlfunktion, die zum Totalausfallder Maschine führen kann, die Pro-duktion auf der Stelle.

Auf der Messe wird MIR vier Ma-schinen mit CAN-Architektur in Ak-tion zeigen: die elektrische 2800-kN-Maschine der Reihe E-Power fürPET-Vorformlinge, den 5400-kN-Kniehebel-Schnellläufer derRMPE-Reihe, die 1900-kN-Du-roplastmaschine der Reihe HMTmit Open-Mould-Einspritzsys-tem (inklusive Entlüftung) unddie 1900-kN-Maschine der ReiheHMG mit Hydroblock-Einspann-system zur Elastomerverarbeitung.

Die BMB SpA, Brescia, führt fünfAnwendungen auf Schnellläufern

vor. So werden auf der 1600-kN-Ma-schine KW16PI im IML-VerfahrenVerpackungsdeckel hergestellt undetikettiert. Das geschieht mit einem4fach-Werkzeug im 3-s-Zyklus. FürFlaschenverschlüsse ist auf der 3500-kN-Maschine KW35PI ein 64fach-Werkzeug montiert. Die Zykluszeitbeträgt 2,8 s. Außerdem stellt BMBdie Maschine KW110 mit 11 000 kNSchließkraft vor. Sie ist mit zweiElektromotoren zum Antreiben derHydraulikpumpen ausgerüstet. Jenach Anwendung lassen sich die bei-den Motoren getrennt voneinanderoder gekoppelt betreiben, wodurcheine energiesparsame „Fahrweise“ermöglicht wird. Als fünftes Exponatzeigt BMB eine 2000-kN-Maschineder KW-Reihe zum 2-Komponen-ten-Spritzgießen von PS-Teilen mitTPE-Einsätzen. Dazu ist die Maschi-ne mit einem Drehteller ausgestattet.

Aus der MZ-Reihe – der jüngstenBMB-Baureihe – wird eine 1000-kN-Maschine präsentiert. Diese Maschi-nenreihe enthält Baugrößen mit 650bis 1750 kN Schließkraft und paten-tierter Schließeinheit. Die diagonalangeordneten Holme dieses Systemserleichtern den Werkzeugzugangund damit das automatische Teile-handling.

Datenaustausch über Profibusinnerhalb Fertigungszellen

Der erste italienische Hersteller elek-trischer Spritzgießmaschinen warBodini Presse, Besozzo. Auf der Mes-se wird er vier Maschinen „ins Ren-nen“ schicken. Jüngstes Zugpferd istdabei die elektrische Maschine Ele-drive 100, für die eine verkürzte Län-ge (4,2 m) bei großem Werkzeug-Einbauraum und hoher Fertigungs-

genauigkeit kennzeichnend ist: DerHolmabstand beträgt je 405 mm, dasSchussgewicht für PS maximal 190 gund der Einspritzhöchstdruck 1700bar. In Mailand werden auf derMaschine – mit Gasunterstützung –technische Teile spritzgegossen.

Das Hochgeschwindigkeitsspritz-gießen von Tinkbechern zeigt Bodi-ni Presse auf dem Schnellläufer Ele-rapid 120, der Highspeed-Versionder Maschine Eledrive 120. Demge-genüber ist die Maschine Eledrive165 das Herz einer Fertigungszelle,die im Rahmen des Projekts Kyotoentwickelt wurde. Ziel dieses Koope-rationsprojekts von Siemens, BodiniPresse, Sytrama und PMA ist einProfibus-Komunikationssystem fürdie gesamte Zelle.

Zusammen mit Siemens hat Bo-dini Presse auch die Steuerung Si-motion weiterentwickelt und anelektrische Maschinen adapiert. DasErgebnis ist eine Kombination ausProzesssteuerung, wie sie üblicher-weise für Spritzgießmaschinen ver-wendet wird – und einer Closed-Loop-Steuerung, die üblicherweisebei CNC-Maschinen zu finden ist.Das vierte Messeexponat von BodiniPresse ist die hydraulische Maschine

GB200, die das Know-how des Herstellers auchbei konventionellen Ma-

schinen unterstreichen soll.Am Stand der Cannon-

Gruppe werden Maschinender Reihe Nove Multi vorge-sellt: eine Entwicklung der

Cannon-Töchter Sandretto, Colleg-

AKTUELLESPLAST

Schließeinheit einer1000-kN-Maschineder MZ-Baureihemit diagonal ange-ordneten Holmen.Dadurch wird dasUmrüsten und das automatischeTeilehandlingerleichtert.

Maschine Eledrive165, die mit ande-ren Komponenteneiner Fertigungs-zelle über denProfibus Datenaus-tausch betreibenkann.

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no, und Windsor, Hanau. Sandrettobrachte die Maschinenreihe Nove Sdazu ein und Windsor das Umrüst-konzept Plug-X-Press. Ferner zeigtSandretto auf einem neuen Schnell-läufer der Reihe Mach das Spritzgie-ßen von HDPE-Verschlüssen in ei-nem 48fach-Werkzeug des Formen-bauers Schöttli. Eine 5000-kN-Ma-schine als größtes Exponat rundetdas Maschinenspektrum der Can-non-Gruppe beim Spritzgießen ab.

BM Biraghi, Monza, zeigt fünfSpritzgießanwendungen. So werdenim Rahmen der Erstpräsentation derBaureihe New Sintesi auf einer 1000-kN-Maschine LSR-Teile spritzgegos-sen. Bei der 1250-kN-Maschine der-selben Reihe kommt das IML-Ver-fahren zur Anwendung. Bei der Neu-konzeption dieser Reihe wurde lautHersteller viel Wert auf hohe Zuver-lässigkeit, Präzision und Funktiona-lität gelegt. So sei die Anfälligkeit be-züglich Fehlfunktionen weiter ver-ringert worden, was die Kundenzu-friedenheit weiter erhöhte, heißt es.Die neue Reihe umfasst Baugrößenvon 750 bis 2500 kN.

Aus der etablierten Reihe Sintesistellt BM Biraghi drei Baugrößen mitSchließkräften von 2000, 3500 und4300 kN vor. Auf diesen Maschinenzeigt man die Mehrkomponenten-technik, die Herstellung von PET-Vorformlingen und das Spritzgießenmit Gasunterstützung.

Kein großer Unterschiedzu Hydraulikmaschinen

Im Vorfeld der Plast kündigte derMaschinenbauer Maicopresse, Bor-gosatollo, die Markteinführung derBaureihe Saving mit Schließkräftenvon 1400 bis 11 000 kN an. Aus die-ser Reihe präsentiert man drei Bau-größen. Alle Maschinen dieser Reihesind mit einem Frequenzumrichter

für den Pumpenmotor ausgestattet.Laut Maschinenbauer ermöglichtdiese Lösung in Kombination mit ei-nem geeigneten Hydrauliksystemdie größte Energieeinsparung.

Auf der Messe führt Maicopressedas Spritzgießen von Salatbesteckauf einer 1800-kN-Maschine derneuen Baureihe vor. Gasunterstüt-zung verbessert die Formgebung derTeilekonturen. Die Anlage zur Gas-aufbereitung und -einleitung wirdvon der italienischen Niederlassungder Bauer Engineering GmbH, Bo-chum bereitgestellt. Ein Roboter derReihe IR der Maicopresse-TochterIrobi, Borgosatollo, übernimmt dasTeilehandling.

Außerdem zeigt Maicopresse ausdieser Reihe eine 4200-kN-Maschi-ne, die mit einem Umrichter-gesteu-erten Elektromotor für die Schne-ckenrotation ausgestattet ist. Auf derMesse werden darauf Eimer herge-stellt, die ein Roboter entnimmt undstapelt. Darüber hinaus betritt derHersteller mit der dritten MaschineSaving Rubber ein neues Terrain:Diese 2600-kN-Maschine ist für dieKautschukverarbeitung konzipert.Außer diesen neuen Maschinen stelltMaicopresse auch eine Langhubma-schine der Reihe Corsa vor – und ei-ne kleine Spritzeinheit, mit der Mai-copresse-Maschinen nachgerüstetwerden können: zum Beispiel zum 2-Komponenten-Spritzgießen.

Vier Maschinen inklusive Peri-pherie umfassen das Ausstellungs-spektrum der Schwesterunterneh-men Plastic Metal, Gambellara, undF.lli Virginio, Arzignano. Auf derMaschine Unika 500 werden – mitGasunterstützung – Blumentöpfe

spritzgegossen. Aus der Reihe Dyna-mika zeigt man eine 2200-kN-Ma-schine, die Kunststoffkappen her-stellt. Bei einer 650-kN-Maschineder Hybrid-Baureihe ist zur Schne-ckenrotation ein Elektromotor in-stalliert. Wer sich am Stand der bei-den Unternehmen jedoch für elek-trische Maschinen interessiert, wirdden Blick auf eine 1100-kN-Maschi-ne richten.

Oima SpA, Signoressa di Trevig-nano, stellt zwei Maschinenreihenvor: die Hydraulikreihe SX mit 1200bis 10 000 kN Schließkraft und dieHybrid-Baureihe PX. Bei der Ma-schinenreihe SX, aus der man diebeiden Größen SX 160 und SX 370zeigen wird, wurde die Hydraulik,die Elektrik und die Steuerung kom-plett überarbeitet. Demgegenüberist die Reihe PX, die Oima alsSchnellläufer für Verpackungen ent-wickelte, brandneu. Sie umfasst Bau-größen mit Schließkräften von 1200bis 6500 kN. Die Schließeinheit istkonstruktiv verstärkt und ein Elek-tromotor für die Schneckenrotationverantwortlich. Auf dieser Maschinezeigt Oima eine 2500-kN-Maschine,die in einem 1fach-Werkzeug mit 4,5 s Zykluszeit Eiskrembehälter ausPP produziert.

Auf der Messe präsentiert der Ma-schinenbauer R.P., Capriano del Col-le, der den bekannten MarkennamenRealpress erbte, zwei innovative Lö-sungen: eine elektrische Maschineder Reihe SE D des japanischen Her-stellers Sumitomo, für deren Ver-trieb R.P in Italien verantwortlich ist– und eine 2-Platten-Maschine derBaureihe Compact Line mit Schließ-kräften von 1300 bis 6000 kN aus dereigenen Fertigung. Die elektrischeMaschinen sind für Schließkräftevon 180 bis 1800 kN ausgelegt. Siegelten aufgrund ihrer hervorragen-den Zuverlässigkeit, Fertigungsprä-zision, Reproduzierbarkeit undEnergieeinsparung – so heißt es –weltweit bei vielen Spritzgießern alsdie Besten. MM

AKTUELLES PLAST

� Spritzgießmaschinenauf der Plast 2003


2-Komponenten-Maschine der ReiheNove Multi, derenEntwicklung auf derStandardmaschineNove S und demUmrüstungskon-zept Plug-X-Pressbasiert.

1000-kN-Maschineder Reihe Sintesi,deren Baugrößenvon 750 bis 2500kN komplett über-arbeitet wurden.(Computer-

simulation).

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AKTUELLESPLAST

Software optimiertDosiervorgänge

Zur Optimierung gravimetrischerDosierprozesse in Zentralanlagenwurde die Software Win DosingSystem entwickelt. Sie sorgt für denschnellen Datenaustausch zwischenjeder einzelnen Dosiereinheit undeinem PC. So ist der Schnellzugriffüber die Zusammensetzung einesjeden Rezepts anhand eines Kreis-diagramms möglich. Alle Prozess-parameter wie Verarbeitungsmen-gen von Granulat und Additiven,Drehzahl des Mischers und Verar-

beitungsmodus, werden am PC-Bildschirm aufgelistet. Das Über-tragen von Rezepten von einerDosiereinheit zur anderen ist mög-lich, ohne dass beide Einheiten ein-zeln zu programmieren sind, wasdie Fehlerquote reduziert. Jede fürein Rezept ausgewählte Dosierein-heit wird automatisch auf Eignungüberprüft. Bei Alarm oderbestimmten Ereignissen wird derFunktionsstatus jeder Dosiereinheitgespeichert. Das Servicepersonalkann per E-Mail automatisch infor-miert werden, falls Unterstützungerforderlich ist.

� Piovan GmbH, Tel. (0 89) 3 29 45 70,www.piovan.com

Maschine mitTandemwerkzeug

Am Stand von BM Biraghi werdenvier Spritzgießmaschinen des Her-stellers Boy vorgestellt. Ein High-light bei diesen Maschinen ist dieBoy 55 A mit Tandemwerkzeug, bei

dem im Unterschied zum Etagen-werkzeug wechselweise eine derzwei Trennebenen zur Teileentfor-mung geöffnet wird. Insbesonderebei langen Kühlzeiten versprichtdas Tandemwerkzeug zeitlicheVorteile. Die 2-Platten-Maschinemit 550 kN Schließkraft ist mit derSteuerung Procan CT ausgestattet.Aus derselben Baureihe wird außer-dem die Maschine Boy 30 A vorge-

stellt, die mit einem 16fach-Werk-zeug zum Spritzgießen von Kunst-stoffkappen für Insulingeräte(Medizintechnik) ausgerüstet ist.Mit dem Werkzeug auf der Verti-kalmaschine Boy 22 M VV werdendagegen Schraubköpfe umspritzt.Die Maschine Boy 90 M rundet dieBoy-Präsentation ab.

� Dr. Boy GmbH & Co. KG, Tel. (0 26 83) 3 07-0, www.dr-boy.de

Türschlossmodulals Schaltungsträger, aufdem die Leiterbahn-

struktur über eine Folieaufgebracht wurde. Zur Anwendung kamdas Folienhinter-spritzen.


Seitdem in den achtziger Jahrendie Forderung nach mechatro-nischen Produktkonzepten er-

hoben wurde, haben sich branchen-spezifische Lösungsansätze heraus-gebildet. Dies führte zur verfahrens-bezogenen Entwicklung für Schal-tungsträger. Die Kunststofferzeugerund -verarbeiter bevorzugen das 2-Komponenten-Spritzgießen, dieLeiterplattenhersteller das Masken-verfahren sowie die Laserstrukturie-rung. Von den Fertigungstechnikernwird das Heißprägeverfahren favori-siert. Dies führte zu einer mangeln-den Verfügbarkeit gesicherter bran-

chen- und anwendungsübergreifen-der Informationen.

Die heute fünf gebräuchlichstenFertigungsverfahren für räumlichespritzgegossene Schaltungsträgersind das 3D-Maskenverfahren, dieLaserstrukturierung, das Heißprä-gen, das 2-Komponenten-Spritzgie-ßen und Folienhinterspritzen. Zu-nehmend kommen auch zwei neueVerfahrensvarianten, die Primer-technik und das LPKF-LDS-Verfah-ren, zum Einsatz. Das Heißprägenwird hauptsächlich zur funktionalenMetallisierung von 3D-Spritzgieß-teilen und zur Realisierung von Lei-

terplattenfunktio-nen angewandt. Auch

das Maskenverfahrenerfüllt größtenteils Leiter-

plattenfunktionen, wirdaber auch zur Realisierung von

EMV-Funktionen herangezogen.Die Laserstrukturierung dient häu-fig der Herstellung von Feinleiternund ist durch die hohe Flexibilitätdes Werkzeugs „Laser“ besonderszur Herstellung von Prototypen ge-eignet. Das 2-Komponenten-Spritz-gießen wird schwerpunktmäßig zurRealisierung von 3D-Verdrahtungenangewandt. Außerdem findet es An-wendung bei der Herstellung spritz-gegossener Steckkontakte. Das Fo-lienhinterspritzen wird überwie-gend zur Erfüllung von Leiterplat-tenfunktionen eingesetzt. Zudemlassen sich mit Hilfe dieses Verfah-rens Gehäusefunktionen realisieren.

Kennzeichnend für das Heißprä-gen sind die niedrigen Investitions-kosten für den Prägestempel, und diehohe Effizienz des Herstellungspro-zesses. Nach dem Spritzgießen wirdin einem Arbeitsschritt die Strukturder Leiterbahnen aufgebracht. Dazuist kein nasschemischer Prozess not-wendig. Die heißgeprägten MID eig-nen sich deshalb gut für dekorativeOberflächen. Für eine Änderung desLeiterbahnlayouts ist nur der Präge-stempel zu ändern. Ein andererSchichtaufbau lässt sich durch dieWahl einer anderen Prägefolie erzeu-gen. Die Prägefolien sind mit üb-

KLAUS FELDMANN UND ANDREAS KUNZE

Aus der Forderung nach räumlicher und funktionellerIntegration sind dreidimensionale Schaltungsträger entstanden,bei denen der erste Fertigungsschritt das Spritzgießen ist. Zur Metallisierung werden verschiedene Verfahren angewandt.Weitere kommen hinzu. Vorteilhaft bei diesen Teilen ist auch die rationelle Herstellung.

SPRITZGIESSEN MID-TECHNIK

Schaltungsträger als

3D-Teilegefertigt

Bild: Freudenberg Mectec


lichen Kupferschichtdicken undunterschiedlicher Oberflächenvere-delung erhältlich. Bei der Heißprä-getechnik sind Durchkontaktierun-gen durch Füllen der Bohrungen mitLeitpaste zu realisieren. In Ausnah-menfällen kann auch eine EMV-Ab-schirmung erreicht werden.

Das Maskenbelichtungsverfahreneignet sich sehr gut zur gleichzeiti-gen EMV-Abschirmung. Es hat einehohe Flexibilität hinsichtlich desSchichtaufbaus. Die Gestaltungs-freiheit ist gut, und es gibt nur weni-ge Einschränkungen. Durch Ver-wendung einer 3D-Photomaskekönnen definierte Strukturen dorterzeugt werden, wo die Maske direktam MID anliegt. Die Einstufung mit„0“ in [1] erfolgte in Relation zum 2-Komponenten-Spritzgießen, beidem eine noch höhere Gestaltungs-freiheit gegeben ist. Layoutänderun-gen der Leiterbahngeometrie kön-nen durch Änderung des Photomas-kenbilds erfolgen und sind schnellund mit geringem Arbeitsaufwandmöglich. Die Investitionskosten set-zen sich aus dem Aufwand für dasSpritzgießwerkzeug und die Photo-maske zusammen. Der Spritzlingdurchläuft beim Maskenbelich-tungsverfahren nasschemische Ar-beitsschritte. Durchkontaktierun-gen sind deshalb ohne Zusatzmaß-nahmen erreichbar. Das Verfahreneignet sich allerdings wegen einigerÄtzschritte nur bedingt zum Erzeu-gen dekorativer Oberflächen. DieHerstellung ist dem der konventio-nellen Leiterplatten ähnlich und er-fordert zahlreiche Arbeitsschritte.

Laserstrukturierung bietethohe Flexibilität beim Layout

Die Laserstrukturierung hat eine ho-he Flexibilität bezüglich des Schicht-aufbaus. Im Prinzip wird vor derStrukturierung der Leiterbahnen dasWerkstück ganzflächig erst nassche-misch und dann elektrolytisch biszur gewünschten Endschichtdickeverkupfert. Bohrungen, die beimSpritzgießen des Formteils mitge-formt wurden, werden während derMetallisierung durchkontaktiert.Die Leiterbahnen werden anschlie-ßend sequentiell mit dem Laser aus

der Verkupferung freigeschnitten.Die umgebende, nicht mehr benö-tigte Kupferschicht wird nicht abge-tragen und steht als EMV-Abschir-mung oder zur Wärmeableitung zurVerfügung. Die Flexibilität hinsicht-lich Layoutänderung ist sehr hochund kostengünstig, weil nur das La-serablaufprogramm umgeschriebenwerden muss. Als Investitionskostenfallen die Kosten für das Spritzgieß-werkzeug und das Laserbeschrif-tungsprogramm an. Die Gestal-tungsfreiheit beim Laser-Direkt-Strukturieren ist höher als beimHeißprägen und Folienhintersprit-zen. Eine Eignung für dekorativeOberflächen ist dann gegeben, wenndie Metalloberfläche den Anforde-rungen des Bauteils entspricht.

Größte Gestaltungsfreiheitim 2-K-Verfahren erreicht

Das 2-Komponenten-Spritzgießenbietet die größte Gestaltungsfreiheitaller MID-Fertigungsverfahren. Fürandere Verfahren problematischeLeiterbahngeometrien, zum BeispielLeiterbahnen in Vertiefungen aufFreiformflächen sowie Durchkon-taktierungen sind damit realisierbar.Bei diesem Verfahren werden einemetallisierbare und eine nicht metal-lisierbare Werkstoffkomponente inzwei Arbeitsschritten aufeinandergespritzt. Beim zweiten Schuss wirddas Werkstück im Werkzeug auf denFlächen abgestützt, die während desersten Schusses schon ihre endgülti-ge Kontur erhalten haben. Für dieEMV-Abschirmung ist zu berück-sichtigen, dass die leitenden Flächennur auf den metallisierbaren Ober-flächenbereichen aufgebaut werdenkönnen. Die Investitionskosten be-stehen hauptsächlich aus den Ferti-gungskosten für das Spritzgießwerk-zeug mit den beiden Kavitäten. BeiLayoutänderung der Leiterbahngeo-metrie sind meist beide Kavitätenumzuarbeiten oder neu zu erstellen.Nach dem Spritzgießen aktiviertman die Oberfläche des metallisier-baren Kunststoffs und die gewünsch-te Kupferschichtdicke chemisch oderelektrolytisch auf. Im anschließen-den Schritt wird die vorgeseheneOberflächenveredelung, zum Bei-

spiel Nickel-Gold, appliziert. Das 2-Komponenten-Spritzgießen eignetsich wegen der Verwendung nassche-mischer Bäder nur bedingt für deko-rative Oberflächen. Weil die Struk-turierung der Leiterbahnen direktbeim Spritzgießen stattfindet, ist dieProzesskette kurz und effizient.

Kennzeichnend für das Folienhin-terspritzen ist eine kurze Prozessket-te. Bei bestimmten Voraussetzungeneignet es sich für dekorative Ober-flächen. Die Leiterfolie lässt sichmittels üblicher subtraktiver Flex-Leiterplattentechnik oder additiv inPrimertechnik strukturieren. In bei-den Verfahren sind Durchkontaktie-rungen möglich. Die Besonderheitdes Folienhinterspritzens ist die se-parate Strukturierung des Schal-tungsbilds in der Ebene und dienachträgliche Formstabilisierungder Folie zum MID-Bauteil durchHinterspritzen. Außerdem bietet dasVerfahren ohne Zusatzaufwand dieMöglichkeit, flexible Anschlussfah-nen außerhalb der hinterspritztenBereiche in ein MID-Bauteil zu inte-grieren. Die Gestaltungsfreiheit desBauteils wird beim Hinterspritzenvon subtraktiv erzeugten Flex-Lei-terplatten auf einfache Geometrienlimitiert, weil die Verformbarkeit derkupferstrukturierten Folien auf-grund der geringen Bruchdehnungder Kupferleiterbahnen begrenzt ist.

Dem Hinterspritzen von Flex-Lei-terplatten sind jedoch Grenzen hin-sichtlich deren Verformbarkeit ge-setzt. Ursache ist die geringe Bruch-dehnung der Kupferleiterbahnen auf

SPRITZGIESSENMID-TECHNIK

Dieser Schaltungs-träger ersetzt einekonventionelleFlex-Leiterplatte inBankautomaten.Er wurde durch2-Komponenten-Spritzgießen her-gestellt.

a fertige Vorderseite,b Rückseite vor,c nach dem Galvanisieren

Bild

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der zu hinterspritzenden Trägerfolie.Insofern existieren Limitierungender Dreidimensionalität beim Ent-wurf des MID-Bauteils. Über die Pri-mertechnik lassen sich diese Limitie-rungen deutlich in Richtung höhererGestaltungsfreiheit für MID-Bautei-le verschieben. Dabei wird das Schal-tungsbild mittels metallisierfähigemPrimer zunächst im Siebdruckver-fahren auf die Folie gedruckt. An-schließend sind diese Folien durchVakuumtiefziehen oder thermischschonender über das relativ jungeHigh-Pressure-Forming-Verfahren(HPF) dreidimensional verformbar.Aufgrund der hohen Dehnfähigkeit

des Primers lassen sich so echte 3D-Folienhüllen erstellen, die dann indie Hinterspritzform gelegt und mitKunststoff hinterfüttert werden. Erst

danach erfolgt die Metallisie-rung der zuvor auf die Foliengedruckten Primerstrukturen.Die Grenze der Dehnfähigkeitdes Primers auf verformten Fo-

lien, gemessen am Abfall der Haft-festigkeit liegt bei etwa 40% Über-dehnung. Die Haftfestigkeit der me-tallisierten Strukturen im Vergleichzur nicht gedehnten Struktur beträgtdann noch gut 90%. Bei weiteremÜberdehnen fällt die Haftfestigkeitsteil ab. Außerdem verschlechtertsich das Metallisierverhalten der Pri-merstrukturen, weil die flächen-bezogene Aktivatorkonzentrationdeutlich abnimmt. Bei Bauteilen mitstarken Verformungsgraden der inder Ebene gedruckten Primerstruk-turen kann es nötig sein, das Schal-tungsbild zu korrigieren. Zur Defi-nition der Korrekturgrößen ist einauf die umzuformende Folie ge-drucktes Linienraster hilfreich. Solassen sich nach dem Verformen dienötigen Korrekturen ausmessen.

Bei der Laser-Direkt-Strukturie-rung im LPKF-LDS-Verfahren wer-den Leitungsstrukturen additiv er-zeugt. Die Strukturierung erfolgt di-rekt mittels Laserstrahl durch Freile-gen und Aktivieren spezieller Wirk-

substanzen (Additive) im Kunst-stoff-Compound. Diese Substanzenenthalten chemisch inaktive Metall-keime, die nur durch Laserstrahlungaktivierbar sind. Der geringe Zusatzim Kunststoff-Compound, die hoheVerträglichkeit und die elektrischnichtleitenden Eigenschaften dieserAdditive verändern praktisch nichtdas Eigenschaftsbild des verwende-ten Kunststofftyps. Die Temperatur-beständigkeit der Wirksubstanzenist extrem hoch, so dass beim Com-poundieren und Spritzgießen keineMetallfreisetzung (Keimbildung) er-folgt. Dies ermöglicht der struktur-schreibende Laserstrahl, der durchgeringen Abtrag der Kunststoffma-trix und gleichzeitiger Freisetzungvon Metallkeimen eine nach chemi-scher Metallisierung weit über derNorm (0,8 N/mm) liegende Haftfes-tigkeit der Metallschicht (Grund-schicht meist Kupfer) erzeugt.

Hoher Integrationsgradbei einem Sensorhalter

Ein Anwendungsbeispiel für denEinsatz der 3D-MID-Technik ist derSensorhalter für Bankautomaten,der in Kooperation der Firmen VogtElectronic Fuba GmbH, Gittelte,und Siemens Nixdorf Retail andBanking Systems GmbH, Pader-born, hergestellt wird. Die Fertigunggeschieht durch 2-Komponenten-Spritzgießen. Als metallisierbarenKunststofftyp verwendet man Palla-dium-bekeimtes LCP (BezeichnungVectra, Hersteller Ticona GmbH),das im zweiten Schuss mit LCP um-spritzt wird. Ein wesentliches Merk-mal dieser Baugruppe ist die hoheIntegrationstiefe mechanischer undelektrischer Funktionskomponen-ten. Mit Hilfe der MID-Technik hatman nicht nur eine konventionelleStarr-Flex-Verbindung ersetzt, auchwurden mechanische Funktionsele-mente wie Schnappverbinder inte-griert, was zu einer deutlich verein-fachten Montage und einer damitverbundenen verbesserten Positio-nierung der Sensoren führt. Um dieProzesszeiten erheblich zu verkür-zen, ist der Sensorhalter mit einerLeiterbahnbrücke versehen, welchedie einzelnen Leiter kurzschließt und

SPRITZGIESSEN MID-TECHNIK

LED-Leuchtelementmit dem bestücktenSchaltungsträger,der gleichzeitigBestandteildes Gehäuses ist.Fertigungsschrittewaren Spritzgießenund Heißprägen.

Die 3D-MID-Technik verknüpft die Mecha-tronik mit der Oberflächentechnik durch einestoffliche Integration. Dabei bietet die Me-chatronik die funktionale Integration von Me-chanik, Elektronik und Software sowie dieräumliche Integration dieser Technologien ineiner Baueinheit. Die Oberflächentechnik er-möglicht das Aufbringen von funktionalenund dekorativen Schichten durch selektiveMetallisierung von Kunststoff-Spritzgießtei-len. Die Forderung nach räumlich und funk-tional integrierten Mechatronik-Baugruppenergibt sich aus produkt- und produktions-orientierten Kriterien. Miniaturisierung und

Gewichtsreduzierung der Baugruppen, hö-here Genauigkeit und Funktionsintegrationsind produktbasierte, erfolgsbestimmendeEinflussgrößen für MID-Serienanwendungen.Dagegen sind verkürzte Prozessketten, redu-zierte Teileanzahl, Kostenreduktion und hö-here Zuverlässigkeit Ausdruck produktions-bezogener Anforderungen, welche die Ent-wicklung von konventionellen Leiterplattenund elektronischen Baugruppen hin zu drei-dimensionalen Verdrahtungsträgern, hochin-tegrierten Mechatronik-Baugruppen und pla-naren Leitungsstrukturen auf dreidimensio-nalen Bauteilen begünstigen.

TREND

Schlüssige Verknüpfung

Bild:

Möll

er

MM Plastics ·2/3 2003 21

damit eine galvanische Schichtver-stärkung ermöglicht. Diese Brückewird abschließend mechanisch ent-fernt. Nach erfolgter Metallisierungwerden jeweils drei Sender- und dreiEmpfängerdioden bestückt sowieein achtpoliges Kabel angelötet.

Ein weiteres Beispiel ist das vonder Möller GmbH, Bonn, gefertigteLED-Leuchtelement RMQ-Titan.Der Grundkörper mit den integrier-ten Schnappverbindern besteht ausPolyamid 46 und wird im Standard-verfahren spritzgegossen. Anschlie-ßend wird die Leiterbahnstrukturdurch Heißprägen aufgebracht. DieMetallfolie besteht aus einer strom-tragenden Schicht von 30 μm Kupferund 3 μm Zinn als Oberflächenfi-nish. Eine besondere Schwierigkeitlag bei diesem Prozessschritt im Ent-fernen der Restfolie. Das wurde mitHilfe einer Saugeinrichtung beho-ben. Im Anschluss an das Heißprä-gen werden Klebstoff und Lotpastemit zwei handelsüblichen Dispen-sern der Mimot GmbH, Lörrach, indas Gehäuse eingebracht. Die me-chanischen Anschlusskontakte unddie SMD-Bauelemente werden ein-gesetzt, bevor die Baugruppe denLötvorgang in der Dampfphasedurchläuft. Abschließend wird dieBaugruppe mit Schrauben undKlemmscheiben bestückt und mit-tels Ultraschall verschweißt.

Für diese Anwendung wurde erst-mals im Bereich der MID-Technikeine komplett automatisierte Ferti-gungs- und Montagelinie aufgebaut.Ziel dabei war eine deutliche Kos-teneinsparung gegenüber der bishe-rigen Lösung und die Minimierungder Risiken im Bereich der Prozess-sicherheit. Die Produktqualität wirdautomatisch mit optischen Systemenüberwacht. Zum Schluss erfolgt eineumfangreiche Funktionsprüfungder Baugruppe. Mittels MID-Tech-nik wurde die Prozesskette verkürzt,die Teileanzahl reduziert und einprozesssicheres Fertigungs- undMontagekonzept bei gleichzeitigerMiniaturisierung der Baugruppeumgesetzt. Insgesamt werden 32 Va-rianten mit vier verschiedenenSchaltungslayouts in dieser Ferti-gungslinie produziert. Kurze Takt-

zeiten sowie die hohe Flexibi-lität bei Änderungen amSchaltbild ermöglichen einekosteneffiziente Produktiongroßer Stückzahlen. Aktuellwerden jährlich rund 2,4Mio. Geräte produziert.

Schlossmodul mit Folieals Schaltungsträger

Ein Beispiel für den Einsatz desFolienhinterspritzens zur Her-stellung von 3D-MID-Baugrup-pen ist das Türschlossmodul derFreudenberg Mectec Europa GmbH,Weinheim. Die im Tür-Modul vonPkw eingesetzte Baugruppe bestehtaus einem flexiblen Schaltungsträger(FPC) aus Polyimid, der die Leiter-bahnstruktur des Türschlossmodulsträgt. Nach dem konventionellen Be-stücken mit Schalt- und Anschluss-elementen wird die Schaltungsstruk-tur mit Polyamid hinterspritzt. Auf-grund der geringen Haftung vonPolyimid auf Polyamid ist die Leiter-folie mechanisch zu fixieren. Dies ge-schieht mit Hilfe von Stegen, die indie Spritzgießform integriert sindund während des Hinterspritzensüber die Folie gelegt werden. Auf die-se Weise wurde die konventionelleFolientechnik mit der 3D-MID-Technik kombiniert. Aufgrund dergleichzeitigen Integration von Mik-roschaltern, Klemmelementen undder Leiterbahnstruktur in einer Bau-gruppe ist die Anzahl der Montage-schritte erheblich reduziert.

Die Marquardt GmbH, Rietheim-Weilheim, hat zusammen mit demIngenieurbüro MIDID, Villingen-Schwenningen, eine MID-Stütz-platte als Einzelteil einer Schalter-baugruppe für einen Kfz-Schlüsselentwickelt. Als Fertigungsverfahrenwird die Primertechnik eingesetzt.Die MID-Stützplatte besteht aus ei-nem glasfasergefüllten amorphenPolyamid 12, der aufgrund transpa-renten Eigenschaften auch die Funk-tion eines Lichtleiters für eine auf derLeiterplatte befindliche LED über-nimmt. Durch spezielle Vorbehand-lung der Kunststoffoberflächen wur-de dieser üblicherweise nicht metal-lisierbare Kunststoff so modifiziert,dass eine gute Bedruckbarkeit des

Primers hinsichtlich der Oberflä-chenspannung möglich ist. Die Me-tallisierung geschieht über eine che-misch abgeschiedene Nickel-An-schlagschicht, die danach galvanischmit 18 μm Kupfer verstärkt wird.

Um diesen Prozess rationell zu ge-stalten, sind die Leiterbahnen übereine angespritzte Lasche kurzge-schlossen. Diese Lasche wird nachder Metallisierung mechanisch ent-fernt. Danach werden die Tasten-scheiben aus Edelstahl in die ange-spritzten Halterungen eingefügt. DieBaugruppe wird mit dem Gehäuse-substrat umspritzt und über eineKontaktleiste mit der Leiterplatteelektrisch verbunden. Durch Wegfallder SMD-Tasten auf der Leiterplatteschuf man Platz für weitere elektro-nische Funktionen. Die Herstellungdieses MID-Teils, für das eine Ferti-gungsanlage aufgebaut wurde, be-sticht durch die einfache Durchkon-taktierung, die geringe Anzahl derVerfahrensschritte und die weitest-gehend umweltverträgliche Produk-tion bezüglich Materialeinsatz undBadchemie. Außerdem wird eine ho-he Funktionsintegration auf kleins-tem Bauraum erreicht.

Literatur[1] Krauthim, T. und andere: Herstellungs-

verfahren, Gebrauchsanforderungenund Materialkennwerte räumlicherelektronischer Baugruppen 3-DMID.Erlangen: 3D-MID e.V., 2002.

SPRITZGIESSENMID-TECHNIK

Stützplatte für eineSchalterbaugruppeeines Kfz-Schlüssels(3D-Simulation).Die Leitungsbahnenwurden mit Hilfe eines Primers aufge-druckt und anschlie-ßend chemischmetallisiert.

a Vorder-,b Rückseite

� Forschungsvereinigungräumliche elektronischeBaugruppen 3-D MID e.V.


Bild: Marquardt

a b


Zur Fertigung von Kunststoff-komponenten für ihre Hoch-druckreiniger betreibt die Al-

fred Kärcher GmbH & Co. fünf, dar-unter zwei nagelneue Battenfeld-Spritzgießmaschinen, die allesamtautomatisiert und mit Roboter aus-gestattet sind.

„Mehr als 1,2 Millionen Teile inungefähr 250 Varianten werden jähr-lich mit etwa 23 verschiedenenWerkzeugen hier bei uns im moder-nen Produktions- und Logistik-Zentrum im schwäbischen Büh-lertann gefertigt“, so RainerAbele, der als Teamleiter derKunststoffteilefertigung (TBF)fungiert. „Bei uns bekommt je-der Großkunde wie beispiels-weise Obi seine eigene Be-zeichnung, seine eigene Farbeund eigene Form. Auch jedeLänderversion bekommt ihr

eigenes Aussehen“, fährt Abele fort.Mit der Installation der neuen Bat-tenfeld-Anlagen TM 4500/2800 B4und BA 5700/2800BK B4 hat Kär-cher seine Kapazitäten der Kunst-stoffteilefertigung um mehr als 25%gesteigert. Und die Anlagen arbeitenvollautomatisch. „Für die fünf Anla-gen wird nur ein Anlagenbetreuerbenötigt“, weiß Abele. Für die Bat-tenfeld-Spritzgießmaschinen hatsich Kärcher aufgrund der bereits ge-

sammelten positiven Erfahrungenmit älteren Anlagen entschieden.

„Zuverlässigkeit, Qualität, Ter-mintreue und ein ordentlicher Ser-vice haben uns die Entscheidung fürdie Battenfeld-Anlagen leicht ge-macht“, betont Roland Fahrmeier inseiner Funktion als Werkleiter. Bat-tenfeld projektierte so zuletzt zweiSpritzgießmaschinen mit 4500 kNund 5700 kN Schließkraft. Zum Pro-jektumfang gehörte auch das umfas-sende Automationspaket. Außer denSpritzgießmaschinen zählen auchdie Roboter R15, die Werkstückgrei-fer, die Gitterbox-Förderanlagen,der Speicher für die Kartonzwi-schenlagen sowie die Gefahrenab-grenzung zum Battenfeld-Lieferum-fang. Kärcher selbst stellte die Tam-pondruckanlagen, Angussmühlenund die Förderbänder bei. Für dieMaterialversorgung und Dosierein-

richtung wurde jeweils ein Sys-tem des italienischen HerstellersPiovan gewählt. Aus all diesen„Zutaten“ ließen die Batten-feld-Monteure ein komplettesund in allen Details aufeinan-der abgestimmtes System ent-stehen.

In den Spritzgießmaschi-nen kommen 1+1-fach-Spritzgießwerkzeuge zumEinsatz, mit denen jeweils ineinem Schuss zwei Gehäuse-hälften (links und rechts) aus

einem PP-Block-Copo-lymer mit einemdurchschnittlichenSchussgewicht von660 g (schwankt jenach Typ zwischen500 und 800 g) spritz-gegossen werden. Da-nach entnimmt derRoboter sowohl dieSpritzgießteile als auchden Anguss aus dem

Ein Betreuer für

DIETMAR KUHN

Losgrößen mit über einer Million Teile verlangen eine automati-sche Spritzgießfertigung. Daher ist bei Kärcher im Produktions-und Logistik-Zentrum Bühlertann das Spritzgießen vollständigautomatisiert, trotz der zahlreichen Varianten, die bei der Ferti-gung von Gehäusen für Hochdruckreiniger zu berücksichtigensind. Vor kurzem wurden dort zwei weitere Anlagen installiert.

SPRITZGIESSEN GEHÄUSE

fünf Anlagen

Die gelben Kunst-stoffgehäuse – Syn-onym für Hoch-druckreiniger ausdem Hause Kär-cher. Über 1,2 Milli-onen solcher Ge-häuse werden jähr-lich im Spritzgieß-verfahrenherge-stellt.


Werkzeug und bringt die gespritztenGehäuseteile in die Tampondruck-anlage, wo der entsprechende Auf-druck erfolgt.

Im Folgenden werden die Angüs-se über eine Rutsche an die Mühleabgegeben und zur weiteren Ver-wendung von dort wieder in das Pro-

duktionssystem zurückgeführt. Diebedruckten Teile werden mit Hilfedes Roboters fein säuberlich in einerGitterbox abgelegt. Ist in der Boxeine Lage gefüllt, wird eine Karton-zwischenlage eingelegt, auf der dienächste Lage Platz findet. Diese Ope-ration wird ebenfalls durch den Ro-

boter ausgeführt. Um dies auch be-werkstelligen zu können wurde derRoboter mit einem speziellen Grei-fersystem ausgestattet. Dieses be-steht aus zwei Komponenten – demProdukt- und dem Kartonagen-greifer.

Der Produktgreifer ist spezifischan die jeweilige Form des Spritz-gussteiles angepasst und wird nur fürdiese eine Form verwendet. Nach ei-nem Werkzeug- beziehungsweiseProduktwechsel ist auch dieser Grei-fer auszutauschen. Der Katonagen-greifer ist am Roboter fest installiert.Das Greifersystem ist so ausgelegt,dass sich Produktgreifer und Karto-nagengreifer nicht behindern oderberühren und dass der Wechsel desProduktgreifers reibungslos vonstat-ten geht. MM

SPRITZGIESSENGEHÄUSE

� Piovan GmbH

� Alfred Kärcher GmbH & Co.

� Battenfeld Spritzgießtechnik


Rainer Abele, Teamleiter Kunststoffteilefertigung(TBF) bei Kärcher: „In unserem Werk in Bühlertann fer-tigen wir jährlich rund 1,2 Millionen Spritzgussge-häuse für unsere Hochdruckreiniger. Dabei unter-

scheiden wir zwischen 250 Varianten,die auf den Battenfeld-Anlagen weit-gehend automatisiert hergestelltwerden. Jeder Großkunde, jede Län-derversion hat dabei einen eigenen

Aufdruck. Die Entscheidung für dieBattenfeld-Anlagen fiel aufgrund

der sehr guten Erfah-rungen, die wir mit der

Technik und dem Un-ternehmen in der

Vergangenheitgemacht ha-ben.“

Rainer Abele,Teamleiter

Kunststoff-teilefertigung(TBF) bei

Kärcher in Bühlertann.

Oben: Einbauraum mit Werkzeugund Roboter bei der Entnahme derfertigen Gehäuseteile.

Mitte: Die Spritzgießmaschinen sindmit Misch- und Dosiereinheiten vonPiovan ausgestattet.

Rechts: Roboter in Aktion – er ent-nimmt die Gehäuseteile sowie denAnguss aus dem Werkzeug. Der An-guss wird an eine Mühle zur Wieder-aufbereitung weitergegeben. Die Gehäuseteile werden in einer Gitter-box gestapelt. Bi

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Das Süddeutsche Kunststoff-Zentrum (SKZ) hat seinenSitz in der Mainfranken-Me-

tropole Würzburg und ist für seineAktivitäten der Weiterbildung aufdem Kunststoffsektor landesweit be-kannt.

Seit gut 40 Jahren werden Lehr-gänge über Kunststoff-Verarbeitungangeboten. Erweitert wurde das Pro-

gramm durch Seminare und Tagun-gen wie etwa dem, jährlich stattfin-denen „Würzburger Kunststoff-Fo-rum“. Eine geradezu exponentielleBreitenwirkung hat das SKZ durchdie Qualifizierung von mehr als 2000Industriemeistern der FachrichtungKunststoff und Kautschuk erreicht.Dabei ist die bislang in diesem Be-reich einzigartige Kooperation mitder IHK Würzburg-Schweinfurt zunennen.

Über die Bildungsaktivitäten desSKZ hinaus ist die Tätigkeit als Prüf-stelle zu nennen. In dieser Funktionist das SKZ nach eigenen Angaben„europaweit größter Dienstleister imKunststoffmarkt“. Als eine der wich-tigsten Aufgaben wird dabei dasüberwachen zur Einhaltung vonNormen und Qualitätsstandards beiVerpackungen, Einwegspritzen,Baufolien, Kunststoff-Rasenbelä-gen, Fensterprofilen, Rohren undanderen mehr als 900 Kunststoffer-zeugnissen von über 400 Unterneh-men gesehen. Das SKZ handelt da-bei im Auftrag und in Zusammen-arbeit mit den einschlägigen Fach-organisationen und Gütegemein-schaften.

Einhergehend mit der Überwa-chung und Prüfung wird am SKZauch geforscht, wofür in den letztenJahren die Kapazitäten erheblichaufgestockt wurden. Vor diesemHintergrund haben die SKZ-Ingeni-

eure Klaus Schink, Manfred Poppund Martina Schubert ein Prognose-verfahren entwickelt, das realitätsna-he Einschätzungen über das Lang-zeitverhalten von folienhinterspritz-ten Formteilen ermöglicht. Geför-dert wurde das Projekt von der Ar-beitsgemeinschaft industrieller For-schungsvereinigungen Otto vonGuericke (AiF) mit Mitteln desBundesministeriums für Wirtschaftund Technologie.

Reproduziertes Formteilunter künstlicher Bewitterung

Im Kern besteht das Verfahren dar-in, ein geplantes Formteil in verein-fachter Form mit einem Probekör-per nachzubilden und ihn – etwa un-ter künstlicher Bewitterung – den zuerwartenden Umwelteinflüssen aus-zusetzen. Aus den Ergebnissen lässtsich dann erschließen, wie sich dasFormteil in der Praxis verhalten

Folienim Langzeittest

HELMUT KLEMM

Am Süddeutschen Kunststoff-Zentrum (SKZ) in Würzburg wurde ein Prognoseverfahren entwickelt, das realitätsnaheEinschätzungen über das Langzeitverhalten von folienhinter-spritzten Formteilen ermöglichen soll. Das vermindert das Risiko bei geplanten Anwendungen und macht neue Wege fürdas Hinterspritzen frei – etwa bei Fahrzeug-Karosserieteilen.

SPRITZGIESSEN HINTERSPRITZEN

STECKBRIEF

Strikte MarktorientierungDas SKZ besteht seit 1961. Es wird von einem För-derverein getragen, dem zurzeit über 200 Unterneh-men der Kunststoffbranche und zahlreiche Verbändeangehören. Beschäftigt sind über 140 Mitarbeiter –rund 120 davon in Würzburg. Zweigstellen gibt es inStuttgart, Halle und Peine.Finanziert wird das SKZ durch Spenden, öffentlicheFörderung und Projektzuschüsse, zu über 90% aberdurch Einnahmen aus marktorientierter Geschäftstä-tigkeit. Davon kamen im Jahr 2001 rund 26% aus Lehr-gängen, 23% aus Überwachungstätigkeiten, 21% ausPrüfungen und Gutachten, 10% aus Seminaren undjeweils 9% aus Tagungen und Forschungsprojekten.Insgesamt wurden 2001 rund 10 Mio. Euro einge-nommen. Der Überschuss betrug 0,8 Mio. Euro.Das operative Geschäft wurde in den letzten Jahrenaus dem Verein ausgegliedert und auf rechtlich selbst-ständige Gesellschaften übertragen. Begonnen hattedie Neuordnung 1998 mit der Gründung der SKZ-Cert GmbH.


wird. Bedarf für solche Untersu-chungen sieht das SKZ vor allem beimittelständischen Kunststoffverar-beitern, die selbst nicht forschenkönnen. Im Blick sind vor allemAußenteile – etwa für Kraftfahrzeu-ge.

Als technisches Verfahren ist dasHinterspritzen von Folien im Marktbereits gut eingeführt. Es hat sich ausdem Heißprägen entwickelt, das zu-nächst vor allem von Druckbetrie-ben genutzt wurde, um etwa Buch-einbände zu dekorieren. In den 70er-Jahren wurde es erstmals im Auto-mobilbau zum Kaschieren vonInnenteilen mit Holzdekor ver-wandt. Aus der Einbindung desHeißprägens in den Spritzgießpro-zess entstanden schließlich die Ver-fahren, die als In-Mould-Decorationund In-Mould-Labeling – IMD undIML – bekannt sind. Dabei werdenFolien in die Formnester des Spritz-

gießwerkzeugs eingelegt und hinter-spritzt.

Dieses „Kaschieren in der Ur-form“ – wie das Hinterspritzen vonFolien auch genannt wird – ist vor al-lem von dem amerikanischen Ma-schinenbauer Hettinga betriebenund im Laufe der 80er-Jahre zur Pro-duktionsreife geführt worden. Be-sonders charakteristisch für das Ver-fahren ist, dass die Spritzgießma-schine wie beim älteren Fließgießenmit niedrigem Druck und reduzier-ter Einspritzgeschwindigkeit arbei-tet. Auf diese Weise wird verhindert,dass die einströmende Masse die ein-gelegten Folien verschiebt oder be-schädigt.

In den ersten Berichten über dieIMD- und IML-Verfahren wird be-reits ein breites Spektrum von mög-lichen Anwendungen aufgeführt: et-wa Radkappen, Hupenknöpfe undTachometerskalen für den Automo-bilbau sowie Kosmetik-Verpackun-gen und Frontblenden für Kommu-nikations- und Haushaltsgeräte. Eingroßer Teil davon ist bereits reali-siert, dennoch gilt das Hintersprit-zen noch immer als Nischenanwen-dung. Das liegt auch an der Komple-xität des Verfahrens, denn der tech-nische Aufwand ist hoch und derProzess störanfällig. Vor allem dieHandhabung der Folien erweist sichimmer als schwierig.

Dennoch wird dem Hintersprit-zen weiterhin eine zunehmende Be-deutung vorausgesagt. In vielen Fäl-len gilt es schon deshalb als kosten-günstigere Alternative,weil das nach-trägliche

SPRITZGIESSENHINTERSPRITZEN

EingespannteFolie vor der Ver-streckung. ÜberSpannzangen undScherenmechanikwird dieser uni-oder biaxiale Vor-gang gesteuert,um anhändernddie gewünschteVerforung der Fo-lie zu reproduzie-ren.

Bild

: SKZ

Bild

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AG

Lackieren der Teile eingespart wird.Im Hinblick auf eine umweltfreund-liche Prozessgestaltung hat dieserAspekt in den letzten Jahren an Ge-wicht gewonnen. Außerdem gibt esdurch die Verwendung unterschied-licher Folien weitaus mehr Gestal-tungsfreiheiten als beim Lackieren.Oberflächen lassen sich beispiels-weise mit bestimmten haptischenQualitäten – etwa Griffigkeit - aus-statten oder mit Schriften, Ziffern,Skalen, Logos und Ikons versehen.

Austausch der Dekorsbei laufender Produktion

Auf Fachmessen – wie etwa der „K“– wurde das Hinterspritzen zunächstvon Maschinenbauern vorgestellt,inzwischen sind aber auch die Kunst-stoff-Hersteller engagiert. Sie habendie Entwicklung von Mehrschichtfo-lien vorangetrieben, mit denen sichPerl- oder Metalliceffekte erzielenlassen, und bieten spezielle Farbenfür rückseitig bedruckte Folien an,die direkt hinterspritzt werden kön-nen. Die Bayer AG in Leverkusen hatdie IMD-Technik sogar zum Ent-wicklungsschwerpunkt aufgewertetund sie in fertigungstechnischerHinsicht geradezu gepriesen: „Wiebei kaum einem anderen Verfahrenkann die Dekoration ohne Unter-brechung der Produktion ausge-wechselt werden“, ist es von Bayer zuhören.

Die BASF AG in Ludwigshafenhatte bereits auf der K 2001 gezeigt,wie man den Weg für Karosserietei-

le aus faserverstärktemKunststoff end-

gültig frei

Armaturenfassungund -schalter für Automo-bile, wobei die Folie Farb-

effekte oder Symbole lieferte.

macht. Bis dahin waren die meistenVersuche vor allem an zwei Punktengescheitert. Die Teile konnten wedermit der erforderlichen Oberflächen-qualität lackiert werden noch imCrashtest bestehen. „Mit der Hinter-spritz-Technologie lassen sich dieseProbleme lösen“, ist man bei BASFnun überzeugt. Bei Untersuchungenan einem Verbund aus Folie undlangfaserverstärktem ABS warenauch bei –30 °C noch „hervorragen-de Crashergebnisse“ beobachtetworden.

An dieser Stelle setzt das SKZ an.Klaus Schink kann mit seiner Grup-pe das Fertigen von solchen Ver-bundbauteilen „nachstellen“ – mitProbekörpern simulieren. Darauserhält Schink und seine Kollegen Er-

gebnisse, die bisher gänzlich gefehlthatten. Deshalb sind manche Pläneauch nur ansatzweise realisiert wor-den, wissen die SKZ-Ingenieure. „ImGegensatz zum Lackieren“, schrei-ben sie in ihrem Bericht, „bestehenkeine fundierten Erfahrungen hin-sichtlich des Langzeitverhaltens fo-lienhinterspritzter Teile. Das gilt be-sonders für Folien mit einem großenUmformgrad.“

Verstrecken der Folienreproduziert die Verformung

Das „Nachstellen“ beginnt mit demuni- oder biaxialen Verstrecken derFolie unter Temperatureinwirkung.Dadurch wird annäherungsweise dieVerformung reproduziert, die beider Herstellung eines realen – alsodreidimensionalen – Verbundbau-teils auftritt. Im nächsten Schrittwerden Stücke aus der verstrecktenFolie ausgestanzt, in ein vorbereite-

tes Werkzeug eingelegt undhinterspritzt. Die fertigenProbekörper können dannkünstlich bewittert undunter ausgewählten Aspek-ten untersucht und ver-glichen werden – etwa mit Proben aus einerunverstreckten Folie.

Im Zusammenhang mitdem Projekt wurden zwei

Serien von Probekörpernhergestellt und untersucht. Bei derVariante A wurde eine coextrudierteFolie aus einer gelben PMMA-Farb-

schicht und einer transparentenPMMA-Deckschicht verwendet, beider Variante B nur eine transparen-te PMMA-Folie. Das Hintergrund-material ist in beiden Fällen natur-farbenes ABS. Vor und nach demVerstrecken der Folien und vor undnach dem Bewittern der Probekör-per wurden Farbmessungen undSchlagversuche vorgenommen. Ge-zeigt hat sich dabei unter anderem:� Hoch verstreckte Folien der Vari-ante A verblassen bereits in den er-sten 1000 Stunden der Bewitterung.Bei niedriger Massetemperatur undhohem Verstreckungsgrad warschon vor der Bewitterung eineschlechte Haftung mit dem Hinter-grundmaterial bemerkbar.� Die transparente Folie B haftet vorder Bewitterung deutlich besser alsdie Folie A. Die teilweise UV-Durch-lässigkeit führt während der Bewit-terung aber zu einer starken Ver-gilbung des Hintergrundmaterialsan der Grenzschicht. Auch Rissetreten auf.

Weitere Details sind in einemSKZ-Forschungsbericht aufgeführt– eine Kurzfassung gibt es auch imInternet. Auf die konkreten Ergeb-nisse kommt es der Gruppe aber garnicht so sehr an; wichtiger sei derNachweis, heißt es, dass solcheUntersuchungen am SKZ kompetentdurchgeführt werden könnten. Dietechnischen Voraussetzungen dafürsind nun vorhanden. Dazu gehörtauch die Verstreckvorrichtung, diefür das Projekt gebaut wurde.

Sie steht nach dem Abschluss derUntersuchungen im neuen Verarbei-tungstechnikum des SKZ, etwasaußerhalb der Stadtmitte und sollkünftig einen Schwerpunkt im„Kompetenzzentrum Neue Materia-lien Nordbayern“ bilden. Dazu sindauch am SKZ weitere Ausbaustufengeplant. MM

SPRITZGIESSEN HINTERSPRITZEN

� Süddeutsches Kunststoff-zentrum (SKZ)

� Bayer AG, Folienhinterspritzen

� BASF AG, Folienhinterspritzen


Ausschnitt der Verstreckeinrich-tung als 3D-Schau-bild am Computer.Die Spannzangen sind zusammenge-fahren.

Bild

: SKZ

Gesamtanlagezum Verstreckenvon Folien. Nachdiesem Schrittwerden aus denverstreckten Fo-lien Stücke ge-stanzt, in einWerkzeug einge-legt und hinter-spritzt.

Bild

: SKZ


Immer kleinere, immer komple-xere Strukturen und eine ständigsteigende Funktionalität stellen

hohe Anforderungen an die in derElektrotechnik- und Elektronikin-dustrie eingesetzten Bauteile. Bisherwurden zur Fertigung solcher Bau-teile häufig die elektrisch leitenden-den Komponenten mit spritzgegos-senen Gehäusehälften durch Verbin-dungstechniken wie Schnappen,Schrauben, Schweißen oder Klebenisoliert und zu einer Einheit verbun-den. Weil die Fertigungskosten einessolchen Bauteils wesentlich von denausgewählten Isoliermethoden ab-hängen, sollte aus den mittlerweilezur Verfügung stehenden Ferti-gungsverfahren das am besten geeig-nete herausgesucht werden. Insbe-sondere bei größeren Stückzahlenhat sich heute das direkte Umsprit-

zen der elektrischen sowie elektroni-schen Komponenten mittels Spritz-gießen bewährt.

Bei diesem Spritzgießverfahrenkann durch die fast uneingeschränk-ten Gestaltungsmöglichkeiten desKunststoffs eine Vielzahl zusätz-licher Funktionselemente in einemFertigungsschritt in das Bauteil inte-griert werden. Der zusätzliche Ar-beitsgang zur Herstellung der Ver-bundkonstruktion, wie sie bei denzuvor erwähnten traditionellen Fü-ge- und Verbindungsverfahren not-wendig sind, entfällt – und somitauch der ungleich höhere Aufwandaufgrund der zahlreichen notwendi-

gen Arbeitsgänge mit den entspre-chend höheren Kosten. Nach demUmspritzen übernimmt der Kunst-stoff nicht nur die Funktion der Iso-lation, sondern schützt den Schal-tungsträger darüber hinaus vorFeuchtigkeit und aggressiven Me-dien. Letztendlich erhält man Bau-teile mit hoher Funktionalität, wasdie Anwendung und die Montier-barkeit bei gleichzeitig hoher Ober-flächengüte betrifft.

Zum Umspritzen der Einleger imSpritzgießwerkzeug werden duro-plastische und thermoplastischeKunststoffe verwendet, wobei letzt-genannte überwiegen. Einige Grün-de hierfür sind die kürzeren Zyklus-zeiten gegenüber duroplastischenKunststoffen, die Herstellung vonBauteilen ohne Nacharbeit und dieunkomplizierte Lagerung des Kunst-stoffgranulats.

Elektronische Bauteileschwierig zu umspritzen

Auch wenn das Umspritzen von Ein-legeteilen in der Spritzgießtechnikseit langem bekannt ist, sind den-

noch eine Reihe von technischenProblemen bei der Umsetzungvorhanden. Insbesondere dasUmspritzen von Stanz- und Bie-

geteilen aus biegeweichenWerkstoffen stellt immerhöhere Anforderungen andie Konstruktion (Hybrid-

bauteil und Spritzgießwerk-zeug), die Werkstoffe (metallischerEinleger und Kunststoff), aber auchan den Stanz-, Biege- und Spritzpro-zess. Ferner ist bei Verwendungthermoplastischer Kunststoffe dasUmspritzen von aktiven elektroni-schen Komponenten wie Chips, Sen-soren und Dioden extrem schwierigund wird deshalb nur selten durch-geführt. Der Grund liegt darin, dassbeim Umspritzen aufgrund der ho-hen Schmelztemperaturen und Ver-

Verbund-Fertigung

MARIUS FEDLER

Trotz vieler Anwendungen sind nicht alle Schwierigkeiten beimUmspritzen von Metallteilen behoben. Das gilt insbesondere bei Einlegern aus weichen Metallen sowie für Elektronikbauteile, die hohen Drücken und Temperaturen nicht standhalten. Auchkann die Abdichtung der Teile problematisch sein. Lösungs-ansätze sind jedoch vorhanden.

SPRITZGIESSEN UMSPRITZEN

Direkt umspritzter Schaltungs-träger. Dieses Kunststoff-Metall-Verbundteil wurde ineinem Schritt gefertigt.

in einem Schritt

Bild: Kunsts

toff-Instit

ut

MM Plastics · 2/3-2003 29

arbeitungsdrücke die empfindlichen Komponenten sehr schnellbeschädigt werden können.

Eine Möglichkeit zur Herstellung von Bauteilen mit elektri-schen und elektronischen Funktionen ist, mittels Stanzverfah-ren hergestellte Schaltungsträger in ein Spritzgießwerkzeug ein-zulegen und mit Kunststoff zu umspritzen. Hierbei besteht dieGefahr, dass sich die gestanzten Metallteile aufgrund der ein-strömenden Schmelze deformieren. Dies kann einerseits dazuführen, dass der Kunststoff nicht den Schaltungsträger umhülltund somit dieser am Fertigteil sichtbar wird. Andererseits kannes zu einer Kontaktierung der Leiterelemente untereinanderkommen. Eine ungewollte Kontaktierung oder eine mangelndeIsolierung führt in der Regel zu einem Bauteilausfall und somitzum Ausschuss.

Um Deformation zu vermeiden, müssen im Spritzgießwerk-zeug Abstützungen vorgesehen werden, die den Einleger wäh-rend des Einspritzvorgangs in Position halten. Sie können alsfeststehende Kerne im Spritzgießwerkzeug montiert sein, wobeider Einleger nach dem Umspritzprozess im Bereich der Kernesichtbar ist. Soll der Einleger vollständig umspritzt werden, kön-nen der Einsatz eines Vorspritzlings oder spezielle Werkzeug-techniken (zum Beispiel fahrbare Kerne) notwendig sein.

Verschiedene Methoden zur Abdichtung

Beim konventionellen Umspritzen von Metallteilen lässt sich einmediendichter Verbund zwischen Kunststoff und Metall je nachAnforderung nur sehr schwer erzielen. Bei einigen Werkstoff-kombinationen kommt sogar keine Verbindung zwischen Metallund Kunststoff zustande. Folgende Faktoren haben einen Ein-fluss auf die Ausbildung des mediendichten Verbunds: mikro-skopische Gegebenheiten des Einlegers, Bauteilgeometrien unddamit verbundene Schwindungsverhältnisse, verfahrenstechni-sche Parameter beim Spritzgießen, Temperaturverhältnisse beider An- oder Umspritzung sowie das zum Umspritzen verwen-dete Polymer.

SPRITZGIESSENUMSPRITZEN

Deformierter Schaltungsträger. Grundfür die Verformung war ein hoher Ein-spritzdruck bei der Werkzeugfüllung.

30 MM Plastics · 2/3-2003

Um Hybridbauteile mediendichtherzustellen, stehen verschiedeneVerfahren zur Auswahl:� Die hergestellten Verbundteilewerden imprägniert.� Gefährdete Bauteilbereiche kön-nen vergossen werden.� Die Schwindung des Kunststoffsauf den Einleger kann eine Abdich-tung bewirken.� Der umspritzte Bereich wird miteinem Labyrinth ausgelegt, wodurchdem eindringenden Medium einegrößere Kriechlänge aufgezwungenwird.� Vor dem Umspritzen mit Kunst-stoff wird der Einleger mit Haftver-mittlern, Primern oder ähnlichen

Stoffen behandelt, um den erforder-lichen Verbund zu erhalten.

Je nach Anforderung, die an denmediendichten Verbund gestelltwerden, kommt eines dieser Verfah-ren zur Anwendung. So lassen sichim Imprägnierverfahren die am fer-tigen Bauteil durch Schwindungsdif-ferenzen entstehenden Spalten zwi-schen Kunststoff und Metalleinlegerzuverlässig abdichten. Beim Vergie-ßen wird der mediendichte Verbunddadurch hergestellt, indem die abzu-dichtende Stelle am ebenfalls ferti-gen Bauteil mit einem Duroplastenoder Schmelzkleber vergossen wird.Die Verguss-Stelle muss eine ArtTopf aufweisen, so dass die Masse um

den Einleger aushärten und nichtwegfließen kann.

Darüber hinaus ist es möglich, le-diglich aufgrund der Verarbeitungs-schwindung der Kunststoffe absolutdichte Verbundteile durch Umsprit-zen von Einlegern herzustellen. Ge-eignet sind für diesen Schwindungs-effekt vornehmlich unverstärkte,schwindungsstarke Kunststoffe.Hierbei sollten Bindenähte am Ein-leger nach Möglichkeit vermiedenwerden, weil der entstehende Kanaleinen eventuellen Medientransportermöglicht.

Beschichteter Einlegererleichtert das Benetzen

Eine weitere Möglichkeit zur Her-stellung mediendichter Verbundtei-le ist die Beschichtung der zu um-spritzenden Einleger. Dazu ist esnicht zwingend erforderlich, dass dieMoleküle der Beschichtung und desumspritzenden Kunststoffs interdif-fundieren. Die Beschichtung kannlediglich als Wärmeisolationsschichtdienen, die dem umspritzendenKunststoff ein Benetzen erleichtert.Auf diese Weise ist es möglich, dassein mediendichter Verbund überzwischenmolekulare Bindungen ander Grenzfläche Kunststoff–Metallentsteht.

In einem wissenschaftlichen Testwurden am Kunststoff-Institut Lü-denscheid unbehandelte und mit einer Beschichtung beaufschlagtemetallische Bolzen hülsenförmigmit Polyamid umspritzt. Um die Güte der Metall-Kunststoff-Verbin-dung nach dem Umspritzprozess zuprüfen, wurde die Kraft ermittelt, in-dem man den Metallbolzen aus derVerbindung herausdrückt. Dabeizeigte sich, dass eine bis zu siebenmalhöhere Haftfestigkeit bei vorbehan-delten Bolzen gegenüber den unbe-handelten Bolzen zu verzeichnenwar. Die Steigerung der Verbundfes-tigkeit lässt auf eine stoffschlüssigeVerbindung schließen. MM

SPRITZGIESSEN UMSPRITZEN

Obwohl das Umspritzen von Metallteilen inder Spritzgießtechnik seit langem bekannt ist,sind dennoch eine Reihe technischer Schwie-rigkeiten bei der Umsetzung vorhanden. Hier-zu veranstaltet das Kunststoff-Institut Lüden-scheid ein Firmengemeinschaftsprojekt. Im

Rahmen dieses Projekts sollen zu Problem-stellungen wie Gratbildung, mediendichterVerbund und Deformation der Einleger Ab-hilfemaßnahmen erarbeitet werden: zum Bei-spiel durch neu entwickelte Verfahren oderWerkstoffe. Hierbei versteht sich das Kunst-stoff-Institut Lüdenscheid als Forschungs- undEntwicklungsabteilung, die von der Projekt-gemeinschaft – und somit für jeden einzelnenProjektteilnehmer kostengünstig – getragenwird. Die zu bearbeitenden Projektschwer-punkte werden aktiv von den Teilnehmern be-stimmt und praxisorientiert abgearbeitet. Au-ßer gemeinschaftlichen werden auch firmen-spezifische Aufgaben bearbeitet, so dass sichschon während des Projekts ein konkreterNutzen für die Teilnehmer ergibt.Weitere Informationen: Kunststoff-InstitutLüdenscheid, Tel. (0 23 51) 10 64- 4 74.

PROJEKT HYBRIDTECHNIK

Konkreter Nutzen für AnwenderA

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2000

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0nicht beschichtet beschichtet

Metallisches Endlosband, das an bestimmtenStellen mit einem Thermoplast direkt um-spritzt wurde.

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Das Beschichtenmetallischer Bolzenvor dem Umsprit-zen erhöht dieHaftfestigkeitzwischen Polyamidund Metall. � Kunststoff-Institut Lüden-

scheid



Fernüberwachung von Maschinenper E-Mail, SMS oder Voice-Mail

Als technisch einfach und wirt-schaftlich effizient wird die Fern-

überwachung über das Sys-tem I Call Pro 8 angese-hen. Es ist mit einer PC-

Software ausgestattet, diedem Servicetechniker vor

Ort oder dem Bereitschafts-personal sofort Störungen oder

Informationen über den ausge-wählten Dienst weiterleitet. E-

Mail, SMS oder Voice-Mail stehendabei zur Verfügung. Laden und

Speichern von Überwachungsauf-trägen ist möglich. Außerdem las-sen sich beliebig viele Empfänger,die erreicht werden sollen, bei Ver-sendung berücksichtigen. Für denjeweiligen Ereigniseingang könnenMaschinennamen eingegeben wer-den. Bei bis zu acht Eingängen istder jeweilige Zustand über die Ge-räteanzeige vor Ort kontrollierbar.

� Wiebrock GmbH, Tel. (0 52 21) 98 29-0,www.wiebrock.de

PPS, MDE, BDE und CAQ als Komplettlösung

Der Anbieter Gewatec hat das eta-blierte Softwarepaket für dieMetallbearbeitung und Kunststoff-zerspanung auf die Anforderungender Spritzgießer übertragen. Sosteht der Branche nun eine Kom-plettlösung aus PPS, MDE-, BDE-und CAQ-System zur Verfügung.Eine Euromap-63-Schnittstelle istintegriert, über die sich Maschinen-

und Prozessdaten zwischen derMaschinensteuerung und dem Leit-stand Pro-Vis austauschen lassen.Basis dafür ist ein MDE/BDE-Sys-tem mit grafischer neuartigerBedienoberfläche. Zustände undStückzahlen werden angezeigt.

� Gewatec GmbH & Co. KG, Tel. (0 74 26) 52 90-0,www.gewatec.com

Fertigen winziger Teilein Heißkanaltechnik

Um winzige Zahnräder aus POMherzustellen, wurden Heißkanaldü-sen für ein 32fach-Werkzeug gefer-tigt. Die zylindrischenNadelverschlussdüsenhaben einen Durch-messer von 14 und 16 mm. Die Anguss-bohrung der Kavitäthat eine Weite von 0,7 mm. Durch denNadelverschluss sei dieAngussqualität so gut,dass Nachbearbeitungder 0,015 g leichtenTeile entfällt. Das wareiner der Gründe, die bei diesenTeilen gegen Kaltkanal- und Teil-heißkanalsysteme sprachen.

� Otto Männer Vertriebs GmbH, Tel. (0 76 63) 94 80 00, www.m-form.com

ERP-Software mit besserer Ergonomie

Im Vergleich zu bishe-rigen Lösungen derERP-Software Fosswurde die Version 3.9bezüglich Ergonomieund Benutzerführungverbessert. So ist mitder grafischen Bedien-oberfläche 4.0 die

Windows-Systemkompatibilitätsichergestellt. Außerdem wurde dasFunktionsspektrum erweitert. Einewesentliche Neuerung dabei ist derGUI-Designer, der laut AnbieterAnpassungen der ERP-Software anjeweilige Anwender erleichtert. Zuden erweiterten Funktionen gehörtauch eine grafische Planungstafel

für das Management von Betriebs-aufträgen und Fertigungskapazitä-ten. Auch die Office-Integration istüberarbeitet, was die Verwendungvon MS-Excel-Dateien erleichtert.

� Ordat GmbH & Co. KG, Tel. (06 41) 79 41-0, www.ordat.com

SPRITZGIESSENPRODUKTE

Schlagzähes PP-Copolymer

Kennzeichnend für das glasfaser-vestärkte PP-Copolymer PTS-Crea-lin EP8G8HS/ZA ist eine besondershohe Kerbschlagzähigkeit, die bei30% Glasfaseranteil 30 kJ/m2 undbei 40% Glasfaseranteil 26 kJ/m2

beträgt. Im Vergleich dazu errei-chen modifizierte PTS-Crealin-Typen lediglich Werte von 14 oder18 kJ/m2 , wobei hohe Mengen an

Schlagzähigkeitsmodifikatoren lautAnbieter immer ein Absinken desE-Moduls bewirkten. Die hoch-schlagzähen neuen Typen enthiel-ten dagegen sehr geringe Mengenaufeinander abgestimmter unddamit synergetisch wirkenderOmpact-Modifier, heißt es.

� CPP GmbH, Tel. (0 98 61) 9 37 56, www.pts-marketing.de

Verbesserte Qualität

Zum Entfernen von Fremdstoffenaus der Schmelze und zur besserenHomogenisierung wurden Filtrier-und Mischscheiben entwickelt. Siehaben einen Durchmesser von 32 mm, sind 5 mm breit und mit410 Bohrungen (0,5 mm Durch-messer) versehen. Eingebaut wer-den die Scheiben in Maschinendü-sen oder in einen Heißkanal-Adap-ter (in Kombination mit der Filter-düse FSV). Die Länge der Gesamt-misch- und Filtriereinheit ist durchdie Aneinanderreihung variabel.Durch den Einbau wird die Form-teilqualität erhöht und eine bessereFarbverteilung erreicht.

� Roko GmbH, Tel. (0 62 06) 73 41, www.roko.de


Der ElektrogeräteherstellerBraun, Produzent hochwer-tiger Markenprodukte wie

Rasierapparate, Uhren oder medizi-nische Geräte, ist permanent ge-zwungen absolut sichere Spritzgieß-teile zu garantieren. Welche Leistungsich dahinter verbirgt, wird so rich-tig deutlich, wenn man die Stückzahl

von 30 000 Rasierergehäusen kennt.Dabei muss ein Teil wie das anderesein: hochgenau, absolut rein in derOptik und voll funktionsfähig. Dazubetreibt Braun am Standort Wall-dürn mit 1200 Mitarbeitern alsKernstück eine Spritzgießfertigungmit 72 Maschinen, in der MehrzahlFabrikat Engel sowie einige Arburg-

Maschinen. „Jede dieser Maschinenkann etwa zehn verschiedene Mate-rialien abrufen“, erläutert WernerHäfner, Leiter des Werksengineeringin Walldürn. Produziert wird mit an-spruchsvollen Verfahren wie Mehr-komponenten-, Gasinnendruck undHeißkanaltechnik. Um diese Anla-gen wirtschaftlich betreiben zu kön-nen, ist eine 100%ige Materialver-sorgung sicherzustellen. Darüberhinaus muss auch die Materialqua-lität, vor allem der Trocknungsgrad,stimmen. Dafür war bisher eine An-lage des Herstellers AZO aus dem na-hegelegenen Osterburken aus demJahre 1976 nicht mehr ausreichend.„Irgendwann ist so eine Anlage ne-ben dem Abnutzungsgrad auch tech-nisch überholt“, konstatiert Bern-hard Stolz, Sachgebietsleiter der Fer-tigungsplanung Kunststofftechnikbei Braun. Und so kam es, dass Braun

Trockengelegt

DIETMAR KUHN

Spritzgießmaschinen produzieren heute zahlreiche in Funktionund Design hochwertige Teile für hochpreisige Konsumerpro-dukte. Dabei kommt es im Wesentlichen auf die eingesetztenZutaten an, insbesondere auf das Granulat, das bei der Ferti-gung von Spritzgießteilen für Elektrogeräte über zwei autarkeAnlagen für Groß- und Kleinmaschinen aufbereitet wird.

PERIPHERIE VERSORGUNG

und versorgt

Für diese in Funktion und Optik hochwertigen Teile, dieman in mehreren Stufen undgroßer Farbenvielfalt fertigt,

muss das Granulat optimal auf-bereitet an die Spritzgieß-

maschinen gebracht werden.

Bild: Braun

Werner Häfner, Leiter Werksenginee-ring bei der Braun GmbH, Walldürn:

„Wir haben hier ein absolut geschlos-senes System, weil wir die

höchsten Oberflächenan-forderungen an unsereKunststoffteile garan-tieren müssen und dasrechtfertigt diesenhohen technischenAufwand.“


PERIPHERIEVERSORGUNG

gemeinsam mit AZO eine neue Materialversorgung plante undin Betrieb nahm. „Wir haben schon aufgrund der räumlichenNähe eine besondere Beziehung zu AZO und mit der alten An-lage waren wir sehr zufrieden“ fügt Häfner an. Jetzt stehen inWalldürn zwei autarke Anlagen zur Verfügung: eine Anlage fürKlein- und die andere für Großmaschinen.

Kleinste Abweichungen können zum Ausschuss führen

Das Schwierige bei der Materialversorgung ist, ein einwandfreiesGranulat zu gewährleisten und es über weite Strecken an die Ma-schine zu bringen. Denn schon kleinste Feuchtigkeitsspuren füh-ren beim Spritzgießen zu so genannten Oberflächenschlieren,zur Gratbildung oder reduzieren die Formteilfestigkeit. Weil beiBraun die Spritzgießteile am Ende verschiedene Veredelungs-stufen durchlaufen, stellen sie eine beachtliche Wertschöpfungdar. Jedes, auch nur in geringstem Maße fehlerhafte Teil ist Aus-schuss, das die Kosten in die Höhe treibt. Aus diesem Grundkommt der Materialversorgung eine bedeutende Rolle zu, mitder folgende Ziele erreicht werden sollen:� Höchste Oberflächengüte durch optimale Trocknung� Gratfreiheit insbesondere bei Kleinteilen� Reduzierter Werkzeugverschleiß� Nähe zur Nullfehler-Quote� Sicheres Material auch ohne permanente Kontrolle� Kurze Förderwege� Hoher Beschickungsgrad� Zentrale Überwachung des gesamten Versorgungsprozesses

Die bei Braun neu installierte Materialversorgungsanlagewurde – wie folgend beschrieben – ausgeführt: Für die Groß-mengen stehen zwei Außensilos zur Verfügung, in die eine kom-plette Ladung eines Silofahrzeuges eingelagert werden kann. Da-neben dienen zwei kleinere Reservesilos als Sicherheitsvorrat,um eine kontinuierliche Versorgung der Produktion zu sichern.Die mittleren und kleineren Durchsätze mit insgesamt 68 Ma-terialsorten werden in Kartons mit Folieninlets angeliefert undin einem Hochregal der zentralen Materialbereitstellung einge-lagert. An gleicher Stelle wird auch das Neumaterial gelagert, dasin einem speziellen Mischer mit 20% Mahlgut vermischt wird.

Mit Hilfe eines Saugrüssels werden die Kunststoffgranulatebedienerüberwacht aus den Kartons und den Fässern entnom-men, in das Zuführsystem gebracht und so zum jeweiligen Ziel-ort gefördert. Dabei werden alle Trocknungs- und Beschi-

ckungsprozesse zentral gesteuert und über-wacht. Eigens dafür installierte AZO das

Prozessleit- und VisualisierungssystemMCS-PC. Mit diesem modular aufge-

Bild: Kuhn


bauten System werden schnelle In-formationen über den Zustand dereinzelnen Anlagenkomponenten zurVerfügung gestellt, womit sich Feh-ler sofort erkennen und Störungenbeseitigen lassen. Das führt zu einererhöhten Anlagensicherheit.

Umfangreiche Testreihen zeigten,dass mit den neuen Trockenluft-Trocknungssystem den Trocknungs-grad des Materials erheblich verbes-sert wurden. Folglich hat man die ge-samte Fertigung mit diesen AZO-Trocknern ausgestattet. Innerhalbdieser Systeme wird die Trockenluftdurch einen zentralen Luftentfeuch-ter erzeugt. Die zentrale Taupunkt-überwachung hält den Taupunkt aufunter –40 °C ist. Alle Trocknungs-trichter sind mit einem Gebläse undeiner eigenen Heizung bestückt.

Der Elektrogerätehersteller Braunverarbeitet etwa 1200 t Thermoplas-te im Jahr: Polycarbonat, POM, Poly-amid, ASA und PBTP mit und ohne

Glasfaserverstärkung. Dafür instal-lierte AZO moderne Beschickungs-und Trocknungssysteme, wobei mandie Beschickung komplett in dasHallendach integriert. Die Maschi-nen werden automatisch mit zehnMaterialsorten beschickt. Luftent-feuchter für die zehn Trocknungs-trichter erzeugen jeweils 200 m3 Tro-ckenluft in der Stunde.

Manuell beschickte Trocknerbei Muster- und Kleinteilen

Die zentrale Materialzuführung inder neuen Spritzgießhalle wurde da-gegen in die Zwischendecke verlegt.Auch hier werden alle Materialienüber Trocken-Trocknungssystemegeleitet. Bei Durchsätzen bis zu 250kg/h durchlaufen die Kunststoffezwölf Trocknungstrichter mit einerKapazität von maximal 400 l, wobeidie Trockenluft von Luftentfeuch-tern mit 1000 m3 erzeugt wird.

Ein weiteres Trockenluft-Trock-nungssystem wurde in der Muster-und Kleinserienfertigung installiert.Sechs manuell beschickte Trock-nungstrichter mit je 20 l Fassungs-vermögen sorgen hier bei kleinenDurchsätzen für optimale Flexibili-tät. Die getrockneten Muster werdendirekt in ein Vorwärm-Trocknungs-gerät auf die Maschine gegeben. Istdiese Musterfertigung zur vollstenZufriedenheit und überzeugend aus-gefallen, dann geht man bei Braunzur Serienfertigung über.

„Vor allem die Fertigung vonKlein- und Kleinstteilen ist durch ei-ne unerwünschte Gratbildung ge-fährdet“ erläutert Stolz, „deshalbwurde bei der Anlagenkonzeption

besonderer Wert auf eine erhöhteTrocknungsgüte gelegt“. Diese wird

durch zwei getrennte Tro-ckenluft-Trockensysteme

auf zwei Fertigungslinien ge-währleistet. In dieser Linie, in der vorallem Polyamid und POM verarbei-tet werden, versorgt ein Luft-entfeuchter mit 200 m3 Leistung sie-ben verschiedene Trocknungstrich-ter. Auch die zweite Linie besteht auseinem 200 m3 Luftentfeuchter, andem drei verschiedene Trocknungs-trichter angeschlossen sind, um vorallem PBTB und Polycarbonat auf-zubereiten.

Sollen Kunststoffteile anschlie-ßend galvanisiert werden, entstehenhöchste Anforderungen an die Ober-flächengüte. In diesem Fall würdensich selbst kleinste Lunker und Fehl-stellen fatal auf die Oberfläche aus-wirken, was wiederum Ausschussbedeuten würde. Damit dies nichtgeschieht, werden die Materialienwie Bayblends mit getrockneter Luftan die Spritzgießmaschine gefördert.Somit ist eine Feuchtigkeitsaufnah-me ausgeschlossen. Ein zusätzlichesTrocknungssystem stellt die hierzubenötigte Luft zur Verfügung (Tau-punkt unter –60 °C). WerksleiterHäfner meint hierzu: „Unser Systemist absolut geschlossen. Das deshalb,weil wir die höchsten Oberflächen-anforderungen bei unseren Kunst-stoffteilen garantieren müssen unddas rechtfertigt diesen hohen techni-schen Aufwand.“ Damit alle Maschi-nen jederzeit mit dem richtigen Ma-terial versorgt werden, hat AZOmehrere materialbezogene Sammel-beschickungssysteme installiert. Da-mit werden die unterschiedlichstenMaterialsorten von der zentralenMaterialbereitstellung direkt an dieMaschinen gefördert. Die jeweiligenKunststoffsorten können wahlfreiauf die einzelnen Maschinenreihengegeben werden, so dass für die Pro-duktion eine größtmögliche Flexibi-lität sichergestellt ist. MM

� AZO GmbH + Co.

� Braun GmbH


Kunststofffertigungder Braun GmbH,wo ein AZO-Trock-nungs- und Förder-system 72 Spritz-gießmaschinen mitGranulat versorgt.

Trocknungs- und Materialversorgungfür die zwei autarken Kunststoffferti-gungen bei der Braun GmbH. Ma-terial wird aus Silos, Oktabins oderFässern entnommen, aufbereitet undan die Maschinen gefördert.

Bernhard Stolz, SachgebietsleiterFertigungsplanung Kunststofftechnik

bei der Braun GmbH:

„Bei der AZO-Anlage wurde besondererWert auf die Trocknungsgüte des

Granulats gelegt. Fehlteilekönnen wir uns auch bei

der Stückzahl von 30 000Rasierergehäusen

nicht leisten – daswäre zu teuer.“Bild: Kuhn

PERIPHERIE VERSORGUNG

Bild: AZO

Bild

: AZO

PERIPHERIEPRODUKTE


Huckepack auf Spritzgießmaschinen

Ausschließlich zum Spritzgießenwurde der 6-Achs-Roboter KRVL16 entwickelt, der das Linearkon-

zept von Handlinggerä-ten mit dem Knickarm-prinzip verbindet. Mitder linearen Hauptachsewird er in Längsrichtungauf der Maschine mon-tiert. Dadurch ergibt sichein quasi zylinderförmi-

ger Arbeitraum mit 2,63 m Durch-messer parallel zur Maschine. DieFlexibilität der Knickarmkinematik

(sechs Freiheitsgrade) ermöglichtlaut Hersteller komplexe Bewegun-gen bei der Teileentnahme, ohnedass zusätzlich Kipp- und Drehmo-dule an der Kopfachse angebrachtsind. Die kompakte Bauweise derKopfachsen erleichtert die Zugäng-lichkeit in die Form bei kleinemÖffnungshub der Maschine. DieVerfahrgeschwindigkeit des Robo-ters auf der Linearachse beträgt biszu 3 m/s.

� Reis Robotics, Tel. (0 60 22) 5 03-0, www.reisrobotics.de

Dosiergerät für Kleinmengen

Zum Dosieren von Kleinmengeneignet sich das Gerät Minimix in

den Baugrößen MM 16 und24. Sie können dem freizulaufenden Hauptmateri-alstrom bis zu vier granu-lat- oder pulverförmigeNebenkomponenten zuge-ben. Anschließend werdenHaupt- und Nebenkompo-nenten in einem statischen

Mischer miteinander vermengt.Aufgrund der Dosiergenauigkeitlassen sich laut Hersteller bis zu25% Additiv einsparen. EineMikroprozessor-Steuerung erhöhtdie Anwendungsflexibilität. DasDosiergerät passt sich automatischder Zykluszeit der Maschine an.

� Mann + Hummel Protec GmbH, Tel. (0 71 41) 4 54-0, www.mh-protec.com

Schneidmühle mit verringertem Lärmpegel

Bei der Schneidmühle der Reihe Cwurde der Mahlraum schwingungs-technisch so optimiert, dass sich imVergleich zur Vorgängerausführungnochmals die Lautstärkedeutlich senken ließ. Sowurde bei harten undspröden Kunststoffen einePegelreduzierung von 4 dB(A) erreicht. DieMühle sei meist deut-lich leiser als Wett-bewerbsproduktemit zusätzlicher Ver-kleidung, heißt es.Verschleißschutz undZugänglichkeit wurdenverbessert. Modulbauweise erleich-tert die Integration.

� Wanner Technik GmbH, Tel. (0 93 42) 3 08 80, www.wanner-technik.de

Verkürzte Rüstzeiten beim Heizelement-Schweißen

Für Heizelement-Schweißmaschi-nen der Baureihe HE/W wurde einSchnellwechselsystem für Werkzeu-ge und Heizelemente konzipiert,das die Rüstzeiten bei einem Auto-mobilbauer erheblich verkürzensoll. Dazu wird das wechselnde

Werkzeug über Gleitkugeln aus denAnlagen gefahren und mit Hilfeeiner Hubvorrichtung auf einemWechselwagen abgelegt. Eine sepa-rate Heizstation heizt in derZwischenzeit das andere Werkzeugauf, so dass es schnell betriebsbereit

ist. Die Schweißmaschinen sind miteiner besonderen Werkzeug-Verrie-gelung ausgestattet, die den Ein-und Ausbau erleichtert.

� KLN Ultraschall GmbH, Tel. (0 62 52) 14-0, www.kln.de

KompakteSchneidmühleAufgrund der niedrigerenBauweise benötigt dieSchneidmühle MDS120/150 weniger Platzals die Vorgängerausfüh-rung. Die Arbeitsbreiteder Mahlkammer beträgt119 mm. Der Rotor,bestückt mit drei Messern, hateinen Durchmesser von 150 mm.Zerkleinert wird im Schrägschnitt-verfahren bei einer Rotordrehzahlvon 280 min–1. Die Motorleistungliegt bei 1,5 bis 2,2 kW. Die Mühleist CE-geprüft.

� Hellweg Maschinenbau GmbH & Co. KG, Tel. (0 24 71) 42 54, www.hellweg-maschinenbau.de

Schnelles Gerät zur Angussentnahme

Zur Angussentnahme wurde dasGerät GET Pick entwickelt, das füreine Nutzlast bis 250 g, 50 mm Ent-form- und 500 mm Entnahmehubausgelegt ist. Der Druckluftbedarfbeträgt 3 lN pro Zyklus. Das Gerätkann an die feste Werkzeugplattemontiert werden. Der Aluminium-profilträger wird mit Nutensteinenverschraubt. Die Konsole ist nachVDMA E 6 genormt. Die Schnitt-

stelle entsprichtder Euromap12. Diagnose-funktionen sind vorhan-den, ebenso einAnschluss für Modemzur Fernwartung. Gegen Kollisionist eine Werkzeugüberwachungintegriert.

� Getecha mbH,Tel. (0 60 21) 84 00-0, www.getecha.de


Textil und Leder erzeugen imAutomobil eine angenehmeoder sogar luxuriöse Atmo-

sphäre. Um diese sichtbaren Dekor-werkstoffe sicher und ohne zusätzli-che Arbeitsschritte befestigen zukönnen, werden sie mit Kunststoffhinterspritzt. Das Einlegen vonStoffbahnen in Spritzgießmaschi-nen lässt sich mit Nadelgreifern ver-richten. Zusätzliche Hubspannein-heiten sorgen für ein faltenfreies Ergebnis.

Der Greifer im automatisiertenHandling, so Thomas Schmolke,Verkaufsleiter bei der ASS Maschi-nenbau GmbH, Overath, sei wie der

Knopf einer Hose: „Der Anteil anden Gesamtkosten ist zwar relativ ge-ring, aber für die Funktionalität vonentscheidender Bedeutung.“ DieserKnopf muss passen. Das gilt um somehr, je spezieller die Aufgabenstel-lung ist. Eine für das Handling diffi-zile Aufgabe ist das Greifen von Tex-tilien. Denn mit üblichen Sauggrei-fern ist diesen Werkstoffen kaumbeizukommen. Zulieferer der Auto-mobilindustrie, die Interieurteile lie-fern, sind jedoch auf automatisier-bare Abläufe angewiesen.

Um solche Materialien sicher grei-fen zu können, werden Nadelgreifereingesetzt. Je nach Stoffart, Größe

der Stoffstücke und Rahmenbedin-gungen braucht man entsprechendeGreifer. Die verschiedenen Nadel-greifer unterscheiden sich deswegenbeispielsweise durch die Nadelan-ordnung und den Winkel zwischenNadel und zu greifender Oberfläche.

Das Overrather UnternehmenASS Maschinenbau hat die Greif-technik systematisiert und einenBaukasten entwickelt, zu dem nunauch solche Nadelgreifer gehören.Inzwischen gibt es drei Versionen,die den Baukasten ergänzen undvom Aufbau her mit anderen Grei-ferteilen aus dem Baukasten kompa-tibel sind. Um bei unterschiedlichenFlorhöhen einzelner Stoffe nicht im-mer auch den Greifer wechseln zumüssen, lässt sich die Nadelpositionan jedem Greifer einstellen.

Faltenfreies Hinterspritzenbiegeschlaffer Materialien

Das Greifen der Stoffbahnen ist je-doch nur eine, wenn auch wesentli-che Funktion des komplexen Greif-mechanismus. Der Nadelgreifer –bei größeren Flächen sind mehrereNadelgreifer miteinander kombi-niert – nimmt zwar den Stoff flächigauf, doch leider gehören solcheWerkstoffe zu den biegeschlaffenMaterialien, die dazu neigen, Faltenzu werfen. Um den Stoff faltenfreihinterspritzen zu können, wird einevon ASS Maschinenbau entwickelteHubeinheit eingesetzt.

Die Greifeinheiten für vorge-spannte Stoffe werden so konzipiert,dass sich auf der Greifergrundplattezwei – oder auch mehr – Nadelgrei-fer gegenüberliegend anordnen las-sen. Deren Nadelreihen sind in sichgleichsinnig ausgerichtet, bei jedemGreiferpaar allerdings gegensinnig.Die Nadelreihen arbeiten dabei von-einander weg, so dass der Stoff ge-spannt wird.

Nadelgreifer

BERNHARD FOITZIK

Zur Handhabung von Textilien beim Hinterspritzen haben sichNadelgreifer etabliert. Aufgrund des Baukastenprinzips könnenGreifergröße, Anordnung und Winkelstellung der Nadeln der jeweiligen Anwendung angepasst werden. Eine Hubeinheitverhindert Faltenbildung.

PERIPHERIE HANDLING

aus dem Baukasten

Zweireihiger Nadelgreifer (Nadeln 0 bis 2,5 mm einstellbar). Die zentrische Bohrung mit Führungsbuchse ermöglicht das Eintauchen einer Magazinstange ohne Begrenzung der Eintauchtiefe. Durchtauchen ist möglich.


Üblicherweise sind in modernenAnlagen die Roboterhände als Einle-ge- und Entnahmegreifer ausgelegt.Denn wenn das Kunststoffteil fertigist, muss es aus dem Spritzwerkzeuggenommen, also entformt werden.In Einzelfällen entfernen Schneid-zangen den Anguss, die im Entnah-megreifer angeordnet sind.

Nach der Teileentnahme ist dashinterspritzte Stoffteil fertig zu bear-beiten. So müssen überstehendeRänder beschnitten werden. DiesenVorgang auch noch vom Handling-gerät oder dem Roboter an der Ma-schine erledigen zu lassen, erlaubendie Zykluszeiten meist nicht. Außer-dem würde der Arbeitsinhalt einersolchen Roboterstation sehr kom-plex. Das jedoch ist im Hinblick aufdie Prozesssicherheit und Verfügbar-keit nicht immer wünschenswert.Schmolke: „Diesen Arbeitsgangnimmt man normalerweise aus demGesamtzyklus heraus.“ Also bearbei-tet man das Stoffteil in einer nachge-ordneten Arbeitsstation. In einerAufnahme wird das Teil fixiert und –meist von einem Roboter – mit Hil-fe einer Laserschneideinrichtungoder mit einem oszillierenden Mes-ser der Randbeschnitt erledigt. Ge-schickt konzipiert, liegen die Stellen,an denen der Nadelgreifer zupackt,in den Randbereichen, die abge-schnitten werden, so dass letzendlichdas fertige Teil keinerlei „Stichwun-den“ hat.

Eingeschränkte Anwendungenfür Backengreifer

Eine Alternative zum Nadelgreiferwäre ein Greifer, dessen Backen ähn-lich wie eine Pinzette an der Spitzezupacken können. Die Backen einessolchen Greifers dürfen nicht paral-lel schließen, sondern unter einemvorgegebenen Winkel. Allerdingskann man einen solchen Greifernicht für jede Stoffart gleich gut ein-setzen. Darüber hinaus könntenbeim Greifen der obersten Bahneines Stoffstapels Probleme mit derVereinzelung auftreten. Im Gegen-satz dazu ist ein Nadelgreifer kon-struktiv so ausgelegt, dass es in die-sem Fall eigentlich keine Problemegeben kann. Beim Einrichten werden

die Nadeln so eingestellt, dass tat-sächlich eine einzelne Stoffbahn si-cher gegriffen wird.

„Machbar ist alles“, antwortetThomas Schmolke auf die Frage,welche Rolle automatische Greifer-wechselsysteme spielen. „Solche Va-rianten werden jedoch selten reali-siert.“ Denn in der Praxis müsse mannatürlich abwägen, ob die durch einWechselsystem sicherlich verkürzteUmrüstzeit tatsächlich ein Gewinnfür den Anlagenbetreiber sei. „Rich-tig gute automatische Schnellwech-selsysteme sind auch richtig teuer“,weiß der Verkaufsleiter von ASS Ma-schinenbau.

Wer den Umrüstaufwand scheutund trotzdem viele Funktionen imGreifer braucht, ist möglicherweisemit einem Mehrfachgreifer in Formeines Revolverkopfes gut beraten.Das würde jedenfalls die Greifer-Wechselzeiten reduzieren. Ein sol-cher Greifer ist jedoch relativ volu-minös. Das bestimmende Maß beiSpritzgießanwendungen ist die Öff-nung des Werkzeugs. Fahren die bei-den Werkzeughälften weit auseinan-der, geht das zu Lasten der Zykluszeit– ein Effekt, den man aus Produkti-vitätsgründen unter allen Umstän-den vermeiden sollte.

„Wünschenswert wäre es“, soThomas Schmolke, „wenn der As-pekt des Greifens früher in der Pla-nung berücksichtigt würde.“ Dannnämlich könne durch verhältnismä-ßig geringen Aufwand eine optima-le, effiziente Roboterhand konzipiertwerden. MM

PERIPHERIEHANDLING

� Greifer im Eigenbau


EIGENBAU

Pro und ContraBevor man einen Greifer für einen Roboter oder einHandlinggerät selbst baut, sollten zwei Fragen be-antwortet sein:

� Ist im Unternehmen das Know-how vorhanden,um einen Greifer zu bauen?

� Hat das Unternehmen die Kapazität?

Bei einem eindeutigen „Ja“ bietet der über 1000Teile umfassende Baukasten von ASS Maschinen-bau, Overrath, dann eine praktische Hilfe. Denn derBaukasten ist ausdrücklich für den Eigenbau konzi-piert. „Einfache Greifer kann der Kunde im Nor-malfall selbst bauen“, sagt Verkaufsleiter ThomasSchmolke. Ohne Erfahrung werden jedoch schnellGrenzen erreicht. Zum Einstieg ist eine Schulungbeim Spezialisten auf jeden Fall sinnvoll. Und wennes dann wirklich an eine etwas komplexere Aufga-benstellung geht, verspricht Schmolke Hilfestel-lung, selbst wenn der Betriebsmittelbau schon überErfahrung verfügt.

Links: Roboterhand, mit der einerseits Textilien aufgenommen

und ins Werkzeuggelegt, andererseits Teile

entnommen werden,einschließlichAngussbeschnitt.

Bild

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Rechts: Auf einerHubeinheit montier-ter zweireihigerNadelgreifer. Mitgegenläufig ange-ordneten Nadeln (0 bis 4 mm einstell-bar) hält der schmalbauende Greiferdas Textil fest.


Spritzgießteile sind ein Massen-produkt, das Anwendung in al-len Lebensbereichen, zum Bei-

spiel im Haushalt und Automobil,bei elektrischen und elektronischenGeräten, in der Medizintechnik und

bei Spielwaren findet.Bei Spritzgießenvon Kunststofftei-len sind beachtlicheEnergiemengen zubeherrschen. Alleinschon durch das

plastifizierte und deshalb warmeMaterial, aber auch durch die Anla-ge selbst entstehen erhebliche Wär-meentwicklungen, die wiederumentscheidenden Einfluss auf die Pro-duktqualität und den Durchsatz haben. Folglich müssen die entstan-denen Wärmemengen reduziertwerden. Dies geschieht über Kühl-systeme, womit die Maschine (Hy-draulik) und das Werkzeug auf opti-mierter Betriebstemperatur gehal-ten werden.

Kompetenz in Sachen Kühltech-nik hat sich die Axima RefrigerationGmbH, Lindau am Bodensee, erar-beitet. So spezialisierte man sich vorallem auf das Projektieren, die Ferti-gung, das Betreiben und den Servicevon Kälteanlagen, Kälteaggregatenund Kühltürmen.

Die von Axima zum Einsatz kom-menden Aggregate werden vor allemmit natürlichen Kältemitteln wiebeispielsweise Ammoniak betrieben.Dazu sind die Aggregate auf gering-ste Füllmengen und optimierte Wir-kungsgrade ausgelegt und komplettals Kalt- und Kühlwasseranlagenkonzipiert. An dieser Stelle ist anzu-merken, dass der Entwurf desBundesministeriums für Umwelt,Naturschutz und Reaktorsicherheitvom September 2002 eine Regelungzur Minderung von Emissionen vonH-FKW Kältemitteln in Deutsch-land vorsieht. Betroffen davon ist ne-ben der Automobilindustrie und derGewerbekälte auch die Verwendungvon H-FKW und FKW in der indus-triellen Kältetechnik. Damit sollenkältetechnische Lösungen für sensi-ble und hocheffiziente Anwendun-gen durch Ausnahmeregelungenlangfristig gesichert werden. Aximaunterhält ein Produktportfolio, dasdiesen Anforderungen gerecht wird.Für Anwendungen bis 3 MW-Kälte-leistung stellt Axima mit der Frigo-Box (80 bis 250 kW) und den Bau-reihen Liquifrigor und Screwpackbereits zukunftsfähige und wirt-schaftliche Lösungen unter der Ver-wendung von umweltverträglichenKältemittelnzur Verfügung.

Schnelle Integrationvon Standardaggregaten

Als kleinster und standardisierterFlüssigkeitskühlsatz gilt die Frigo-Box. Dieses Kälteaggregat gibt es inwassergekühlter oder luftgekühlter

auf Wärmeentzug

DIETMAR KUHN

Spritzgießer wissen aus Erfahrung, dass ein optimiertes Kühlsystem für Maschine und Werkzeug direkte Auswirkungenauf Durchsatz und Produktqualität hat. Welches Kühlsystemletztendlich die Aufgaben am besten erfüllen soll und kann,muss in gemeinsamen Gesprächen zwischen dem Anwenderund dem Anlagenprojektierer diskutiert und geklärt werden.

PERIPHERIE KÜHLEN

Werkzeug und Maschine

Für größere Leistun-gen ist das Kühlag-gregat Liquifrigormit Kolbenverdich-ter oder Schrauben-verdichter ausge-legt.

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StandardaggregatFrigoBox in was-sergekühlter oderluftgekühlter Bau-weise für den In-nen- und Außen-bereich bis 250 kWKühlleistung.


Bauweise. Da diese Anlage in den Ab-messungen sehr kompakt erscheintund in stabiler Rahmenbauweiseausgeführt ist, kann sie überall ein-fach und schnell installiert werden.Und sie kann wahlweise im Innen-oder im Außenbereich stehen. AlsKältemittel kommt bei diesem Stan-dardaggregagt umweltverträglichesNH3 oder R134a zur Anwendung.Die Füllmengen im Kältekreislaufsind dabei auf ein Minimum redu-ziert und liegen beispielsweise beimwassergekühlten Ammoniak-Gerätunter 2,5 kg. Dieser Kühlsatz ist miteiner SPS-Steuerung ausgestattet,die eine einfache Integration in be-reits bestehende Anlagenkonzepteunterstützt. Optional sind die gän-gigsten Steuerungen mit Feldbusan-schluss zur Fernüberwachung oderFernsollwertverstellung möglich.

Ähnliche Aggregatgrößenbei Wasser- oder Ölkühlung

Zur Regelung von mehreren Gerätenist auch eine so genannte Master/Sla-ve-Funktion verfügbar. In den Ab-messungen (etwa 2000 mm Länge,920 mm Breite und 2000 mm Höhe)weichen wassergekühlte und luftge-kühlte Versionen nur wenige Milli-meter voneinander ab. Unter den be-sonderen Produkteigenschaften sindvor allem niedrige Schallwerte, dieTemperaturanzeige sowie ein Strö-mungswächter für Kaltwasser unddie elektronische Einspritzregelungzu nennen.

Die Aufstellung ist durch einewerkseitliche Vormontierung ein-fach und schnell zu bewerkstelligen.Wird die Frigo-Box im Freien aufge-stellt, so ist dafür kein extra Maschi-nenraum erforderlich. Je nach An-wendungszweck und Kundenforde-rung stehen verschiedene optionaleLösungen zur Auswahl: zum BeispielVerdampferheizung für die Außen-aufstellung, Kondensatordruckrege-lung, Winterstartregelung oder ex-terner Not-Aus-Schalter.

Die FrigoBox ist ein Flüssigkühl-satz für Leistungen bis etwa 250 kWKühlleistung. Über diese Grenzehinaus kommen die Flüssigkühlsät-ze der Baureihe Liquifrigor zum Ein-satz, die sowohl mit Kolben- als auch

mit Schraubenverdichter ausgeführtsind. Im Gegensatz zu Aggregatenmit noch größeren Kälteleistungenwird hier das Konzept der Trocken-expansion angewandt. Diese bringtden Vorteil, dass wesentlich geringe-re Kältemittelfüllmengen notwendigsind und gänzlich auf ein separatesÖlsystem verzichtet werden kann.Als Kältemittel kommen Amnoniak(NH3), R134a, R404A und R507Azum Einsatz. Die Baureihe Liquifri-gor zeichnet sich in erster Linie durcheine nahezu beliebig konfigurierba-re Anlage aus. Je nach Ausführungliegt der Kälteträgervorlauf im Be-reich von –20 °C bis 20 °C. Mit zwei-stufigen Aggregaten sind auch tiefeTemperaturen erreichbar. Wie dieFrigo-Box wird auch der Liquifrigor-Flüssigkühlsatz anschlussfertig inwasser- oder luftgekühlter Kom-paktausführung bereitgestellt. Jenach Platz- und Einbausituationwird vormontiert oder zerlegt ange-liefert. Standardmäßig verfügt dieLiquifrigor-Anlage über einen kom-pakten Steuer- und Leistungs-schrank, eine SPS, ein LCD-Displayfür eine leichte Bedienung, eine Käl-tekreislaufüberwachung für denkontinuierlichen Betrieb, eine Ver-dichtervollschutzüberwachung, ei-ne Klartext-Störungsanzeige sowieüber potenzialfreie Kontakte für Be-triebs- und Sammelmeldungen.

Anwendungsspezifikationerfordert genaue Abstimmung

Mit der Frigo-Box und der BaureiheLiquifrigo sind zwei Flüssigkeits-kühlsätze beschrieben, die sich vorallem für den Spritzgießbereich derKunststoffverarbeitung eignen. Da-mit können die meisten Aufgaben ei-ner effektiven und optimierten Sys-temkühlung erreicht werden. Ausder Erfahrung heraus gestaltet sichjede Anlage kunden- und lösungs-spezifisch. Daher ist es sicherlichsinnvoll, bei der Planung eines Kühl-systems immer den Anlagenbauerbeziehungsweise das Projektunter-nehmen mit einzubeziehen. Im ge-meinsamen Gespräch sind in ersterLinie die Temperaturen genau zuhinterfragen um so keine unnötige,aber auch keine unterdimensionier-

te Kälteleistung zu installieren. DieFragen nach Mehrkammersyste-men, freier Kühlung, Trockenkühler,offene oder geschlossene Systemebedürfen einer genauen Erörterungund Klärung. Dabei geht es oft auchum den richtigen Kompromiss, dergefunden und eingegangen werdenmuss, weil das Verhältnis zwischenInvestitionskosten und Betriebskos-ten manchmal sehr gravierend seinkann. Oftmals hängt die Entschei-dung für ein Anlagenkonzept stärkervon den Investitionskosten als vonden Betriebskosten ab. MM

PERIPHERIEKÜHLEN

6

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2

3

1

HeißgasFlüssigkeitSauggas

Schema des „Liquifrigor“-Flüssigkeitskühlsatzes wo-mit zahlreiche Varianten ausgeführt werden können:

1 Wärmeträger, 2 Verflüssiger, 3 Expansionsorgane,4 Verdampfer, 5 Kälteträger, 6 Verdichter

� Axima Refrigeration GmbH


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8

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14 12 11

10

5

63 41

2

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Allgemeines Schema einer üblichen industriellen Kühl-anlage mit Kältemaschine

1 Kältemaschine, 2 Verdampfer, 3 Expansionsventil, 4 was-sergekühlter Verflüssiger, 5 Verdichter, 6 Kühlwasserregler,7 Kühlturm, 8 Wasserspeicher, 9 Kühlturmpumpe, 10 Kühl-wasserregler 11 Vorkühler, 12 Sekundärpumpe, 13 Wasser-speicher, 14 Primärpumpe, 15 Verbraucher

Bild

: Axi

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Da kommt zum Beispiel einMann in sein Büro, zieht ei-nen bunten Kugelschreiber

aus der Jackentasche und sagt: „Ge-nau diese Farbe möchte ich haben.“

Mit solchen Forderungen tretenKunden inzwischen oft an Dipl.-Wirtsch.-Ing. Bernd Schäfer heran.„Das ist der Alltag beim Einfärbenvon Kunststoffen“, verrät der Ge-

schäftsführer der Deifel GmbH &Co. KG in Schweinfurt. Das Unter-nehmen, das 1921 als Buntfarbenfa-brik gegründet wurde, verfügt zwarüber mehr als 18 000 Pigmentrezep-turen für Kunststoffe, aber nicht ein-mal diese wahrhaftig breite Palettereicht heute aus. „Die meisten Auf-träge“, sagt Schäfer, „erfordern kun-denspezifische Farbkompositio-

nen.“ So individuell ist das Geschäftgeworden. Einige Kunden verlangen„Hausfarben“, andere werden vomraschen Wechsel der Farbmoden ge-plagt. Dazu kommt, dass die Erzeu-ger von Kunststoffen längst nichtmehr alle Wünsche bedienen. Sie ha-ben ihre Farbsortimente aus Kosten-gründen sogar eingeschränkt undbieten oft nur noch Schwarz- undWeißtöne und wenige Buntfarbenan; und bei Sonderfarben steigen,wie zu hören ist, die Mindestabnah-memengen ständig.

In dieser misslichen Lage sehensich die Kunststoffverarbeiter aufsich selbst gestellt oder auf neue Part-ner verwiesen. Einige haben schonihre Bereitschaft signalisiert. Seit et-wa zwei Jahren wirbt zum Beispieldie Albis Plastic GmbH in Hamburgfür ihr Self Coloring Concept. Dabeihandelt es sich um ein Komplettan-gebot zum Selbsteinfärben mit Mas-terbatches, das die Lücke zwischenangebotenen und nachgefragtenFarben schließen und die Zwangsla-ge zur Chance wenden will.

ABS-Selbsteinfärbungwie bei Polyolefinen

Masterbatches sind Farbmittel- oderAdditivkonzentrate in Granu-latform, die dem Kunststoff bei derVerarbeitung in geringen Mengenzugesetzt werden – etwa 2 bis 6% –und seine Eigenschaften modifizie-ren oder seine Naturfarbe verän-dern. Reine Farbkonzentrate werdenauch Farb- oder Colorbatches ge-nannt. Sie sind wie alle Batches kom-plexe Vorprodukte, in denen Pig-mente in einem Trägermaterial – ei-ner Matrix – so weit dispergiert sind,dass sie sich in der Schmelze gut ver-teilen.

Die Verarbeiter von Polyolefinenprofitieren seit langem davon. DasBlasformen, bei dem diese weitge-

HELMUT KLEMM

Zunehmende Farbvielfalt bei technischen Kunststoffen zwingenSpritzgießer zur Selbsteinfärbung. Dazu müssen sie zwar inDosiertechnik investieren, jedoch gewinnen sie dadurch auchan Flexibilität. Das Selbsteinfärben kann sogar wirtschaftlichersein, als mit Farbcompounds zu arbeiten.

PERIPHERIE EINFÄRBEN

Farbbatches in Granulatformfür technische Kunststoffe. In den meisten Fällen werdenFarbzusatzstoffe beim Spritzgießen jedoch als Pulververarbeitet.

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: Alb

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hend farblosen Kunststoffe oft ver-wendet werden, sei „schon fast völ-lig auf Batch-Verarbeitung umge-stellt“, sagt Dipl.-Ing. Bernd Zie-then, Bereichsleiter Master-batch bei Albis; „beim Spritz-gießen gibt es dagegen nochNachholbedarf“. Ziethenführt das auch darauf zurück,dass dabei oft technischeKunststoffe wie etwa ABSverarbeitet werden, die wegenihrer Eigenfarbe nicht leichteinzufärben sind.

Auf diese Kunststoffe und somitauf das Spritzgießen ist das Self Co-loring Concept vor allem ausgerich-tet. Albis visiert damit einen Marktan, den auch die Clariant Master-batch GmbH & Co. OHG in Lahn-stein im Blick hat. Das Unterneh-men, das aus dem Zusammenschlussehemaliger Hoechst-Werke hervor-gegangen ist und der MasterbatchesDivision des Mutterkonzerns in derSchweiz angehört, will die ABS-Selbsteinfärbung ausdrücklich ge-nauso einfach wie bei den Polyolefi-nen machen.

Mit solchen Initiativen setzt sichder von Albis beobachtete „Trend zurSelbsteinfärbung“ beim Spritzgie-ßen fort. Allerdings wird das „Selbst-einfärben“ auch in der Branchemanchmal noch so verstanden, dassder Mann an der Maschine wie in derAnfangszeit der Kunststoffverarbei-tung „selbst“ Farben beimischt. Da-mit sind schon damals erstaunlicheErgebnisse erzielt worden; und beieinigen Verfahren wird sogar heutenoch mit Pigmenten eingefärbt –Schäfer von Deifel nennt als Beispieldafür das Rotationsformen. Auchmit Flüssigfarbstoff wird gelegent-lich noch gearbeitet.

Die richtige Dosierung ist in die-sen Fällen aber schwierig und meist„eine schwere Sauerei“. So drastischdrückt sich Dipl.-Kfm. Josef Winteraus, der kaufmännische Geschäfts-führer der Masterbatch WinterGmbH in Mühlheim am Main. So-wohl beim Arbeiten mit Flüssigfar-ben als auch mit Pigmenten sei dieReinigung der Maschinen oft auf-wändig, erklärt Winter; und beimEinfärben mit Pigmenten werde

außerdem noch die Umgebung ein-gestaubt. Unternehmen wie Deifelbieten allerdings schon „entstaubtePigmente“ und „staubreduziertenFarbgries“ an.

Steigender Batch-Anteilgegenüber Compounds

Seit den sechziger Jahren könnenVerarbeiter das Einfärben auch ansogenannte Compounder delegie-ren. Das sind Dienstleister, die ein-gefärbte Kunststoffe oder sonstigeMischungen herstellen, die von denKunststofferzeugern nicht zu be-kommen sind. Albis hat 1961 so an-gefangen. Das Unternehmen kannaufgrund von Lizenzen – etwa mitBayer und BASF – Markenkunststoffin Sonderfarben produzieren undmacht noch heute das größere Ge-schäft mit Compounds als mit Bat-ches. Der Anteil der Batches steigeaber, sagt Ziethen.

Auch diese „Meistermischungen“– so könnte man die Masterbatchesin Deutsch nennen – sind schon seitden sechziger Jahren bekannt. Meistwerden sie im Hinblick auf ein Ver-fahren – etwa das Spritzgießen – undeinen bestimmten Kunststoff entwi-ckelt; deshalb gibt es viele Varianten.Clariant, einer der größten Master-batch-Hersteller der Welt, hat in sei-nem breiten Produktprogramm al-lein für die technischen Kunststofferund ein Dutzend unterschiedlicherBatches. Je nach Bedarf können

Monobatches angefertigtwerden oder Kombibatches,

etwa mit Farbpigmenten undUV-Schutz-Additiven.Winter hat sich auf Universal-

batches spezialisiert. Das sindKonzentrate mit einer neutralen Ma-trix, die – so Winter – „für fast alleThermoplaste passt“. Albis, Deifelund Clariant halten Abstand vondiesen „Alleskönnern“. Die BühlerKunststoffe, Farben und AdditiveGmbH in Weitnau bei Kemptenführt zwar Universalbatches, Ge-schäftsführer Walter Bühler betrach-tet sie aber als „typische Kompro-misslösung“, die nur in einem be-grenzten Anwendungsfeld in Fragekomme. „Wenn die Qualitätsan-sprüche nicht zu hoch sind“, sagtBühler, „kann man mit Universal-batches durchaus kostengünstigeinfärben – vor allem dickwandigeTeile.“

Impulsgeber für Metalleffektewar Automobilindustrie

Bei den Batches der „Standardserie“von Bühler besteht die Matrix ausdem gleichen Material wie der ein-zufärbende Kunststoff. Das ist, wieschon die Auszeichnung „Standard“signalisiert, der Normalfall. Das Ein-färben mit Batches für Effekt- und

PERIPHERIEEINFÄRBEN

Das gesamte Farbenspektrum

kann zum Einfärben thermoplastischer

Compoundsgenutztwerden.

Farbmusterkettenfür Kunststoffver-arbeiter. Bei vielenAnwendungengeben sie erstenAufschluss überKundenwünsche.

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Bild: Albis


Modefarben – so heißt die dritte Pro-duktreihe von Bühler – ist allerdingsauch schon fast Normalität gewor-den. „Vor allem Silbertöne sind starkgefragt“, sagt Bühler, der als Vorsit-zender des Masterbatch-Verbandessolche Entwicklungen gut über-blickt. Diese Präferenz für Metallef-fekte ist laut Bühler von der Auto-mobilindustrie ausgegangen und hatüber Verpackungen die Kunststoff-verarbeitung erreicht.

So vielfältig wie die Angebote sinddie Profile der Masterbatch-Herstel-ler. Deifel hat sich zum Beispielschon um 1970 dem Einfärben von

Kunststoffen zugewandt und machtdamit heute 90% des Umsatzes. 70%davon kommen aus dem Geschäftmit Masterbatches; und davon sindwiederum 80% kundenspezifischeLösungen. Der Mann mit dem Kulikann etwa mit folgendem Ablaufrechnen: Seine Farbe wird von Colo-risten zunächst nachgestellt und ab-schließend unter Laborbedingungengefertigt – dann bekommt er einMuster. Bei vielen Aufträgen werdenFarbtoleranzen auch schon vorab amFarbmesscomputer festgelegt, dennFarbempfindungen sind zu weniggreifbar und zu unterschiedlich.

Winter liefert zu 90% an Spritz-gießer, auch ganz kleine Mengen

ab 1 kg; solche Aufträgegibt es nach seiner Erfah-

rung oft bei den rund3000 meist mittelständi-

schen Spritzgießern inDeutschland. Albis kann

mit seiner neuen Batch-An-lage im Werk Zülpich bei Köln, dieim Dezember des letzten Jahres er-öffnet wurde, ebenfalls kleine Men-gen schnell produzieren; seine Stär-ke sieht das Unternehmen aber in der„All-in-one-Philosophie“ des „SelfColoring Concepts“. „Das ist in Eu-ropa einzigartig“, sagt Ziethen.

Das Angebot umfasst Farbbatch,Rohware, Beratung und Komponen-ten, die für das Selbsteinfärben nötigsind. Im einfachsten Fall genügt lautZiethen schon ein volumetrischesDosiergerät, das ab 2000 Euro zu ha-ben ist; komplexere Lösungen kön-nen bis zum automatischen Materi-alhandling mit Rezepturverwaltungausgebaut werden. In diese techni-sche Ausrüstung muss ein Selbstein-färber in jedem Fall investieren,allerdings braucht er dann meistauch weniger Rohstoffsorten vorzu-halten und kann bei Bedarf einfär-ben – der Farbwechsel beschleunigtsich damit wesentlich.

Die Handhabung der Dosiertech-nik erfordert allerdings ein gewissesKnow-how. Deshalb muss der Ver-arbeiter vor allem bei hohen Anfor-derungen – etwa an die Farbkostanz– abwägen, ob er nicht doch aufFarbcompounds zurückgreift. EinKostenvergleich, den Clariant ange-stellt hat, könnte ihn allerdings wie-der zögern lassen. Danach ist dieSelbsteinfärbung von ABS um 20%günstiger. MM

PERIPHERIE EINFÄRBEN

Rezepturansätzeim Labor zurEntwicklung neuerFarbtöne nachKundenspezifika-tionen.

Der Masterbatch-Verband wurde 1998 alsselbstständige Organisation innerhalb desVerbands der Mineralfarbenindustrie, Frank-furt am Main, gegründet. Er hat inzwischen17 Unternehmen als Mitglieder gewonnenund repräsentiert – so der Verband – „denGroßteil der Masterbatch-Hersteller des deut-schen Marktes“.In Deutschland werden jährlich Masterbat-ches im Wert von rund 300 Mio. Euro abge-setzt. Sie gehen an eine Vielzahl von Unter-nehmen. Allein in Deutschland gibt es demVerband zufolge rund 6500 Kunststoffverar-beiter, die Masterbatches verwenden. In letz-ter Zeit hatte die zunehmende Nachfrage zujährlichen Steigerungsraten zwischen 3 und

6% geführt. Im vergangenen Jahr lag dasWachstum nahe null. Auf Initiative der Ver-bandsmitglieder werden Masterbatches seitzwei Jahren mit eigenen Meldenummern inder deutschen Produktionsstatistik geführt.Sie sind klassifiziert in bunt, schwarz/weiß undAdditive. Weiß dominiert bei den Farbbatchesmit einem Anteil von 32%. Schwarz kommtauf 23%, bunt auf 28%. Der Anteil der Addi-tivbatches beträgt 17%. „Diese Verteilung istseit Jahren annähernd konstant“, sagt WalterBühler, der Vorsitzender des Verbands.Fest etabliert sind Masterbatches bei der Fa-serproduktion, beim Folienblasen und beimBlasformen. Rund 25% gehen Bühler zufolgean Spritzgießer.

MARKT

Rund 6500 Verarbeiter

� Albis Plastic GmbH

� Bühler Kunststoffe, Farben undAdditive GmbH

� Clariant Masterbatch GmbH &Co. OHG

� Deifel GmbH & Co. KG

� Masterbatch Winter GmbH


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Schneckendosier-gerät Color-Exactzum Selbsteinfärbenvon Kunststoffen aufSpritzgießmaschinen.Bei bestimmtenAnwendungen führtSelbsteinfärbung zurKosteneinsparung.

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: Alb

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Ultraschallgenerator in Digitaltechnik

Zum Kunststoffschweißen, -nietenund -schneiden wurde der Ultra-

schallgenerator DSG ent-wickelt, der aufgrund derdigitalen Parameterkon-trolle und Frequenzer-zeugung eine hohe Präzi-sion und Stabilitäterreicht. So würden Ein-flüsse durch Temperatur,Bauteiltoleranzen und

Gerätealterung vermieden, heißt es.Eine neuartige Ansteuerschaltung

schützt bei Kurzschlussbetrieb dieLeistungshalbleiter und verhindertdadurch Ausfälle. Ein Kühlsystemzur Vermeidung von Gerätever-schmutzung sowie hohe Leerlaufsi-cherheit und eine Softstart-Schal-tung zum sanften Anschwingengehören zu den weiteren Vorteilendieses Generators, den es aufgrundder Modulbauweise in verschiede-nen Ausführungen gibt.

� Hermann Lühr GmbH, Tel. (0 40) 85 33 11-0, www.luehr.de

Dosiergerät mit Schrittmotorsorgt für gleichmäßigen Additivausstoß

Aufgrund eines besonderen Dosier-zylinders ermöglicht das GerätBalance laut Hersteller einen sehrgleichmäßigen Ausstoß des Addi-tivs. Es ist mit einem bürstenlosenSchrittmotor ausgestattet, der sogarbei niedrigen Drehzahlen von 0,01bis 200 min–1 für konstante Dosie-rung sorgt. Etwa 10 bis 35% desteuren Farbstoffs können einge-spart werden. Das Gerät ist für

Durchsätze von 5 g bis 25kg ausgelegt. Einstellungs-parameter sind der Addi-tiv-Prozentsatz und dasSchussgewicht. Die Dosierzeitwird automatisch dem Spritzgieß-zyklus angepasst. Digitalsteuerungerleichtert die Bedienung.

� Movacolor BV (Niederlande), Tel. (00 31-5 15) 57 00 20, www.movacolor.com

Temperaturregelsystembringt Zykluseinsparung

Zwischen 5 und 20% Zykluseinspa-rung verspricht das Temperaturre-gelsystem Rhytemper, das laut Her-steller Störgrößen sofort kompen-siert und damit dieProzessstabilitäterhöht. Die Werk-zeugkühlung erfolgtim Impulsverfahren.Das heißt: Der Wär-meüberschuss wirdschubweise über dasTemperiermediumabgeführt. Je nachAnwendung umfasstdas System ein Stan-dardgerät zur Tempe-raturregelung von biszu acht oder 15 Werk-zeugzonen odereinen Regler mitIPC, der eine höhereAnzahl ermöglicht.Eine Vorwärmeeinheit fürAnwendungen, bei denen dieWerkzeugaufheizung allein aus derSchmelze heraus nicht oder nuraufwendig erfolgen kann, ist vor-handen. Insgesamt lassen sich die

Temperaturen von biszu 128 Werkzeugzo-nen regeln. Als Ther-mosensoren werdenvorrangig Thermoele-mente vom Typ J ver-wendet. Magnetventilebegrenzen zeitlich denKühlmittelstrom.

� ONI-Wärmetrafo

GmbH,Tel. (0 22 66) 39 27,www.oni.de

Separiermodul als Option für Förderbänder

Das Separiermodul SK011 ermög-licht nach Aussage des Herstellerseine schonende Sepa-rierung empfindlicherSpritzgießteile vomAnguss. Anzahl und

Anordnung der Scheiben, die ausGummi bestehen, sollen mit weni-

gen Handgriffen veränderbarsein. Eine einmal positiverprobte Einstellung lässt

sich jederzeit problemlos

reproduzieren. Der horizontal lau-fende Fördergurt des Separier-moduls hat keine Mitnehmerstege.Dadurch wird ein Verklemmen vonTeilen und Angüssen verhindert.Eine Rutschkupplung im Antriebunterbindet Verletzungsrisiko.

� Fimatech Industrietechnik GmbH, Tel. (08 21) 72 29 88, www.fimatech.de

PERIPHERIEPRODUKTE

Beistellmühle mit Blaseschacht

Hilfe von Druckluftstößen in denMahlraum gefördert werden. ImVergleich zur Schneckenförderungist der Blaseschacht laut Herstellerwartungsfrei. Er hat eine kleinereBauhöhe bei maximaler Durchlass-öffnung. Außerdem bestehe keineUnterbrechungsgefahr durchAngussblockierung. Die Motorleis-tung beträgt 2,2 kW.

� GFK GbR, Tel. 0 91 34) 9 08 39-0,[email protected]

Für Angüsse aus3-Platten-Werk-zeugen hat mandie BeistellmühleToro RS 20 mitBlaseschacht kon-zipiert. DieserSchacht wird

unterhalb des Spritzgießwerkzeugsin den Maschinenrahmen gescho-ben, so dass die Angüsse vomWerkzeug hineinfallen und mit

Werkzeug- und Formen-bauer können nur er-folgreich bleiben, wenn

sie die Prozesskette optimieren undeffizienter gestalten. Und hier gibt esnoch einiges zu tun, um das brachliegende Leistungspotenzial zu er-schließen. Prof. Dr.-Ing. Klaus Wei-

nert, Chef des Instituts für Spanen-de Fertigung (ISF) der UniversitätDortmund, bilanziert die Stärkenund Schwächen der Prozesskette imWerkzeug- und Formenbau. „Zwarbietet das fünfachsige Fräsen vonFreiformflächen viel Potenzial zurEffizienzsteigerung, das derzeit abernoch nicht ausgeschöpft werdenkann, weil es eine Reihe von Proble-men mit sich bringt.“ Nachholbedarfin puncto Effizienzsteigerung siehter zum Beispiel bei CAM-Systemen:„Das Programmieren der fünfachsi-gen Simultanbearbeitung ist noch zuaufwändig und auch die Kollisions-

kontrolle lässt noch viele Wünscheoffen.“ Besser werden müsste seinerAuffassung nach die erreichbareOberflächenqualität. Hier bemän-gelt Weinert zum Beispiel die Ansät-ze auf der Werkstückoberfläche beimWechsel der Bearbeitungsstrategie.Auch in der Informationsverarbei-tung, angefangen von den CAD-Da-ten bis hin zur fertigen Form, siehtWeinert Weiterentwicklungspoten-zial brach liegen: „Nach wie vor pro-blematisch ist die Durchgängigkeitder Daten.“

Die 5-Achs-Bearbeitung ist konkurrenzfähig

Hersteller von Werkzeugmaschinen,Werkzeugen und Software sind aller-dings nicht untätig geblieben undhaben die Leistung ihrer Produktevorangetrieben. „Das Vorurteil, die5-Achs-Simultanbearbeitung ist un-genau und langsam und somit nichtkonkurrenzfähig, lässt sich nichtmehr länger halten“, relativiertOpen-Mind-Manager Dr.-Ing. EikeJung das „Bilanzergebnis“ Weinerts.Werkzeugmaschinen, Steuerungenund CAM-Systeme haben seinerAuffassung nach mittlerweile eineLeistungsfähigkeit erreicht, dass essich für Werkzeug- und Formenbau-er lohne, die 5-Achs-Bearbeitungneu zu bewerten. So bieten einigeCAM-Systeme neue Methoden zurBerechnung der Werkzeuganstel-lung, die sich wesentlich stärker alsbisher an spezifische Bedingungender Bearbeitungsaufgaben orientie-ren. „Solche CAM-Systeme sind be-reits heutzutage nahezu ebenso ein-fach zu bedienen wie bei konventio-nellen 3D-Bearbeitungsstrategien“,erklärt Jung und fügt hinzu: „Einewesentliche Vereinfachung fürs Pro-grammieren sind beispielsweise Kol-lisionskontrollen für komplexeWerkzeuge und Halter sowie eineautomatische Kollisionsvermei-dung.“ Kollisionen werden damit si-cher erkannt und führen nicht mehreinfach zum Abbruch der Berech-nung oder zum axialen Rückzug derWerkzeuge, was die Vorhersehbar-keit der Ereignisse steigert. „Auch dievon der 5-Achs-Technik abgeleiteteverbesserte Methode des manuellen

Fünf Achsen sind

produktiverals drei

BERNHARD KUTTKAT

Innerhalb der Prozesskette Werkzeugbau liegt noch erheb-liches Leistungspotenzial brach. So bietet das fünfachsige Si-multanfräsen von Freiformflächen viel Potenzial zur Effizienz-steigerung, das allerdings noch nicht voll ausgeschöpft wer-den kann, weil beispielsweise die Programmierung noch zuaufwändig ist.

FORMENBAU FRÄSEN

LeistungsfähigeCAM-Systeme sor-gen für kollisions-freie Anstellung,beispielsweise beimSchruppen einerKupferelektrode.

Bild

: GIB

Mikron-Chef-Technologe Dr.-Ing. Thomas Treib:

„Die Fertigungszeit von Formenkonnte durch das Simultan-

fräsen um den Faktor 3 bis 5verringert werden, weil dasSenkerodieren entfiel.“B

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Indexierens und das automatischeIndexieren“, so Jung, „unterstützendas Bearbeiten mit festangestelltenWerkzeug in einem bisher nicht be-kannten Maße.“

Zu einer vergleichbaren Einschät-zung hinsichtlich der Leistungsfä-higkeit des fünfachsigen Simultan-fräsens kommt Dipl.-Ing. ClaudiusRienäcker, CAD-CAM-Spezialistder GIB Dresden GmbH: „Geradebei ungünstigen Geometrien wie tie-fe Kavitäten oder großen Höhendif-ferenzen bei kleinem Flankenwinkel,beispielsweise an Kupferelektroden,ist die 5-Achs-Bearbeitung durchauseine wirtschaftliche Alternative, weilsolche Konturen mit der herkömm-lichen 3-Achs-Bearbeitung auf-grund von Kollisionen nicht odernur mit langen, instabilen Werkzeu-gen bearbeitet werden können.“Weitere Vorteile sind seiner Auffas-

sung nachbeim Fräsen

mit Kugelfräserndas Vermeiden des Zentrums-

schnitts sowie die verbesserte Ober-flächengüte, die den Nacharbeitsauf-wand reduziert.

„Trotz einiger Schwächen, die dasfünfachsige Simultanfräsen aus Sichtder Anwender noch hat, gewinnt eszunehmend an Bedeutung“, konsta-tiert Mikron-Chef-Technologe Dr.-Ing. Thomas Treib. Letztlich, so sei-ne Meinung, seien die Vorteile über-zeugend: Die Bearbeitungszentrenoder Fräsmaschinen werden dyna-misch „homogen“ belastet, die Pro-duktivität kann bei hoher Schmie-gung des Werkzeugs am Werkstückdeutlich erhöht werden und das zeit-aufwändige Erodieren in vielen Fäl-len entfallen.

Das Simultanfräsen reduziertFertigungszeiten drastisch

Treib beziffert das Rationalisie-rungspotenzial, das durch die 5-Achs-Simultanbearbeitung er-schlossen werden kann: „Die Ferti-gungszeit von Formen konnte durchdas Simultanfräsen auf HSC-Ma-schinen um den Faktor 3 bis 5 ver-ringert werden, weil das Senkerodie-ren entfiel.“ Seiner Erfahrung nachsind für die Bearbeitung von kleinen

bis mittleren Werkstücken Bearbei-tungszentren mit hochdynamischenSchwenkachsen auf der Werkstück-seite optimal, für größere Werkzeu-ge oder Formen sind es Fräsmaschi-nen mit Gabelköpfen. Portalfräs-maschinen mit obenfahren-den Gantry bieten dabei hoheDynamik.

Bezogen auf Bearbeitungs-zentren bezeichnet Treib Vor-schubgeschwindigkeitenvon 80 bis 100 m/min undBeschleunigungen von 2bis 3 g als Spitzenwerte. Be-züglich der erzielbaren Ge-nauigkeit an spezifischenAbnahmewerkstücken be-kennt er freimütig: „Die bereitsheutzutage von Anwendern gefor-derte Genauigkeit von prozesssiche-ren 10 bis 20 μm kann noch nicht er-reicht werden.“ Fakt sei derzeit einevolumetrische Genauigkeit von 50μm einschließlich der Messunsicher-heit von Koordinatenmessmaschi-nen. MM

FORMENBAUFRÄSEN

� ISF-Homepage

� GIB-Dresden

� Open Mind

� Mikron


Dipl.-Ing. Clau-dius Rienäcker,GIB DresdenGmbH:

„Gerade bei un-günstigen Geome-trien wie tiefe Ka-vitäten oder großenHöhendifferenzenbei kleinem Flan-kenwinkel ist die 5-Achs-Bearbeitungeine wirtschaftlicheAlternative.“

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: Kut

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Fünf-achsige,

kollisionsfreieSimultanbearbeitung eines

Formkanals.

Bild: Open Mind

Im Automobilbau, in der Büro-maschinen- und Büromöbelin-dustrie oder in Haushaltsmaschi-

nen – Kunststoffteile mit struktu-rierten Oberflächen überzeugendurch eine faszinierende optische

Anmutung und eine bessereHaptik. Beim Berühren solcherTeile wird dem Tastsinn vorge-gaukelt, etwas Edles zu fühlen.Im Automobilbau dienen sol-

che Teile dazu, das Interieur stil-voll und zum Wohlfühlen zu ge-

stalten. „Solche Kunststoffteilemit dem Anschein des Edlen lassen

sich beispielsweise einfacher mitEchtleder- oder Echtholzteilen kom-binieren, schienen wertvoller undwerden deshalb beim Kauf bevor-zugt“, weiß Hans-Wolf Wiederoder,Betriebsleiter der HohenloherFormstruktur in Pfedelbach. Ernennt einen weiteren Vorteil solchstrukturierter Spritzgießteile: „Ge-narbte Oberflächen verringern oderkaschieren die durch das Spritzgie-ßen bedingten Fließlinien, Wirbel,Einfallstellen und andere Unregel-mäßigkeiten.“

Verbessert werde auch das Fließ-verhalten während des Einspritzvor-gangs, die Dimensionsstabilitätdurch Rippen- und Sickenwirkungder Struktur und auch die Formfüll-geschwindigkeit könne erhöht wer-den. Auch dann, wenn die optischeAnmutung eigentlich keine Rollespielt, bringen strukturierte Ober-flächen Vorteile mit sich. So sind mitNarbung versehene Teile kratz- undgriffunempfindlich.

Zur Strukturierung von Formein-sätzen gibt es unterschiedliche Ver-fahren. Je nach Teilegröße, Werk-zeugwerkstoff und der zu erzeugen-den Oberflächentopographie kanndie Struktur galvanisch, ätztech-nisch, durch Mikrostrahlen, funken-erosiv, elektrochemisch, lasertech-nisch, mit einem Elektronenstrahlenoder zerspanend erzeugt werden. Sounterschiedlich die Verfahren, soverschieden sind auch der Aufwandund die Strukturierungsmöglichkei-ten.

Fotochemisches Ätzenist meist erste Wahl

Häufig ist das fotochemische Ätzenerste Wahl, wenn es ums Strukturie-ren von Formeinsätzen geht, lassensich damit doch der Natur nach-empfundene verschiedene Holzma-serungen und Leder in seiner großen

BERNHARD KUTTKAT

Ob genarbtes, edles Leder oder feine Holzmase-rung – strukturierte Oberflächen geben Kunst-stoffteilen den Anschein des Edlen, verleihenihnen ein ästhetisches, angenehmes Aussehenund eine bessere Haptik. Für das Fertigen solchstrukturierter Werkzeuginnenflächen werdenunterschiedliche Verfahren angewandt.


spanendeVerfahren

abtragende Verfahren generative Verfahren

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Lithografie/Galvanik(LIGA/EGT)

Ultra-präzi-sions-bearb.

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Fertigungsverfah-ren zur Mikro-strukturierung vonMetalloberflächen.

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Mehr Schein als Sein– die einer natürlichen

Holzmaserung nach-empfundene Oberfläche

nimmt dem spritz-gegossenen Griff das

„Plastikimage“.

Anscheindes Edlen

Bild: Hohenloher Formstruktur


Vielfalt ebenso abbilden wie Back-stein-, Ziegel-, Schilf-, Riffelblech-muster und vieles mehr. „Auch so ge-nannten künstlichen Mustern sindhinsichtlich ihrer Ausprägung keineGrenzen gesetzt“, betont Wiederoderdie Gestaltungsvielfalt des Ätzens.Auch Schriftzüge, Bilder und Orna-mente sind abbildbar, auch in ge-krümmten Flächen. Die Ätztiefe istan allen Stellen gleich und kann ab0,01 mm nach oben gewählt werden.Die reine Ätzzeit ist klein, pro 0,01mm Ätztiefe beträgt sie etwa 60 s. Je-de Struktur kann Halbmatt, Rund-matt oder Poliert gefertigt werden.

Für den Formwerkstoff gilt: Je fei-ner und homogener das Gefüge, des-to glatter und gleichmäßiger die ge-ätzte Fläche. „Auch die Warmbe-handlung und Oberflächenverede-lung“, so Wiederoder, „hat einenEinfluss auf das Ätzergebnis.“ Sosollte das Nitrieren grundsätzlichnach dem Strukturieren stattfinden.Gasnitrierte oder plasmaionisierteOberflächen lassen sich nur be-grenzt, bad- oder tenifernitrierteOberflächen nicht strukturieren. Diezu strukturierenden Oberflächensollten eine Oberflächegüte vonKorn 240 haben, für filigrane Einzel-heiten sollte es Korn 320 sein. Beierodierten Flächen ist es zwingenderforderlich, die „Weiße Zone“ rest-los zu entfernen.

Nicht alle Strukturenlassen sich herstellen

Freilich, wie andere Bearbeitungs-verfahren kann auch das Ätzen nichtalle gewünschten Strukturen erzeu-gen. Wiederoder steckt die Grenzenab: „Nicht möglich sind kugelförmi-ge Vertiefungen, definierte Flanken-winkel, kontinuierlich ansteigendeund wieder abfallende Linien sowiepyramidenähnliche Muster.“

Für geometrische Muster, bei-spielsweise Pyramidenstümpfe anReflektorleuchten, steht das Mikro-zerspanen als Alternative parat. MitMikrofräsern, deren Durchmessernur wenige zehntel Millimeter misst,lassen sich verschiedenste Werkstof-fe reproduzierbar mit beliebigenräumlichen Strukturen versehen.Einziges Problem dabei: Schneiden-

geometrie und Schnittkräfte müssenso bemessen werden, dass der Fräserdas Material wirklich schneidet undnicht nur verdrängt – und nicht weg-bricht.

Für Oberflächenstrukturenwählt man das Senkerodieren

Auch das Senkerodieren ist häufig erste Wahl, wenn es ums Erzeugen

FORMENBAUTEXTURIEREN

von Oberflächenstrukturen geht – istgar Referenzverfahren. So enthältdas Erodiernormal nach VDI 3400etwa 60 Referenzoberflächen, ange-fangen von grober Struktur bis hinzu Glanzerodieren. Auch beliebigegeometrische Muster, die auf einerElektrode abbildbar sind, lassen sicherzeugen. Der Nachteil im Vergleichzum Ätzen oder Zerspanen: Auf-


grund der Temperatureinwirkungwird die Oberflächenschicht verän-dert. Das gilt grundsätzlich auch fürsLasern, das seine Stärken vor allemdann ausspielen kann, wenn’s umdas Fertigen von Strukturen oderGravuren an kleineren Formeinsät-zen geht. So genannte Kombima-schinen, wie sie beispielsweise dasUnternehmen Lasertec in Kemptenanbietet, ermöglichen das Fräsen

und Lasern von Formeinsätzen in ei-ner Aufspannung.

In Fällen, wo an einem Formein-satz ohne zu erodieren dennochOberflächen erzeugt werden sollen,die einer Erodierstruktur nach VDI3400 ähnlich sind, wird zunehmenddas Mikrostrahlen angewandt. „Oh-ne Probleme können RauhigkeitenR

avon 0,4 bis 6,4 μm erreicht werden,

entsprechend VDI 3400, 12 bis 36“,

konkretisiert Peter Bauenscheid, Ge-schäftsführer der Cibatec GmbH inLüdenscheid. In einigen Fällen seiauch eine feinnarbenähnliche Struk-tur erreicht worden. Die Art desStrahlmittels hängt ab vom Werk-zeugstahl und seiner Härte, von dermechanischen Bearbeitung desFormeinsatzes sowie vom zu verar-beitenden Kunststoff. Die Vorteiledes Mikrostrahlverfahrens bringtBauenscheid auf den Punkt: „Form-einsätze können kostengünstigdurch HSC-Fräsen hergestellt wer-den, es sind keine aufwendigen Vor-arbeiten notwendig und die Bearbei-tungszeiten im Vergleich zu anderenVerfahren sind kurz.“ Auch inpuncto Reproduzierbarkeit bleibenkeine Wünsche offen.

Kleinste Strukturen100%ig abbilden

Sehr genaue Kopien einer struktu-rierten Oberfläche, auch im Nano-meterbereich, erzeugt das Abformeneben dieser Oberfläche durch eineelektrolytisch erzeugte Schicht. Vor-aussetzung für die Anwendung desgalvanischen Verfahrens ist ein ent-sprechendes Modell.

„Die Mikroabformung nutzt diehervorragende Eigenschaft elektro-lytisch abgeschiedener Schichten,kleinste Strukturen abzudecken undsomit abzubilden; alle auf dem Mo-dell befindliche Strukturen sind na-hezu 100%ig abgebildet“, schwärmtBernd Hommel, Geschäftsführer derErodier- und Galvanotech GmbH inMittweida. Trotz zunehmenderKonkurrenz durch spanende undabtragende Verfahren werde das gal-vanoplastische Verfahren vor allembei Großteilen angewandt. „Be-sonders die Hohlformfertigung, soführt Bernd Hommel weiter aus,„bietet im Vergleich zu konventio-nellen Verfahren oftmals die bessereQualität.“ MM

FORMENBAU TEXTURIEREN

� Lasertec

� Cibatec

� Erodier- und Galvanotech

� ICT-Homepage


Das Sprengprägen bildet eine feineHolzmaserung ebenso detailgetreuab wie die filigrane Struktur einesBlattes.

Bild

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CT

Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts fürChemische Technologie ICT in Pfinztal hat-ten eine „zündende“ Idee zur Erzeugung fi-ligraner Oberflächenstrukturen – sie werden„einfach“ durch eine Sprengstofffolie in dieMetalloberfläche gesprengt: Unter lautem

Knall und gewaltigem Druck prägt sich bei-spielsweise die Struktur eines Blattes in dieMetalloberfläche ein, das Blatt selbst ver-dampft. Die Strukturvorlage kann also nur je-weils für eine Prägung/Strukturierung ver-wendet werden. Je nach Bedarf können statteines Blattes auch Leder, Textilgewebe, Sand-körner und fast jede beliebige flache Vorlageverwendet werden.Steht die Strukturvorlage nicht in dünnerSchicht zur Verfügung oder muss die Vorla-ge erhalten bleiben, wird die Struktur von derVorlage mit einer aushärtbaren Sprengstoff-masse abgegossen. Diese Sprengfolie wird di-rekt auf der Metalloberfläche gezündet undsomit die Textur von der Sprengfolie auf dieMetalloberfläche übertragen.Einen willkommenen Nebeneffekt dieses ex-plosiven Strukturierens nennt ICT-MitarbeiterDipl.-Ing. Günter Helferich: „Das Sprengenverdichtet und härtet die Metalloberfläche,das führt zu einer längeren Standzeit desWerkzeugs.“

EINE ZÜNDENDE IDEE

Oberflächenstrukturen sprengen

Spritzgießteil mit und ohne mikro-gestrahlter Oberflächenstruktur.

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Galvanisch strukturierter Werkzeug-einsatz und Spritzgießteil.

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FORMENBAUSTEREOLITHOGRAPHIE

Schon der Name vermittelt denEindruck schierer Größe:„Mammoth“ – zu Deutsch

Mammut – taufte im November2000 das Entwicklungsteam bei Ma-terialise N.V. in Leuven (Belgien) dieerste soeben fertiggestellte Anlagefür Stereolithographie-Prototypenmit Übergrößen. Mit seiner Bau-raumgröße von 2000 mm � 640 mm� 480 mm stellte das System alles inden Schatten, was bis dato auf demMarkt verfügbar war.

Damit wurde es erstmals möglich,genaue einteilige Stereolithogra-phie-Prototypen von großformati-gen Komponenten wie Armaturen-tafeln, Stoßfängerbaugruppen oderInnraumverkleidungen für Pkw zuerzeugen. Diese waren ihrerseitsAusgangspunkt für Folgeprozessewie das Vakuumgießen oder das Re-aktionsspritzgießen (Reaction Injec-tion Molding, RIM), mit deren Hil-fe wiederum bis zu 20 und mehr Vor-serienbauteile mit den gewünschtenEigenschaften angefertigt werdenkönnen. „Der Bedarf an solchengroßformatigen Prototypen erwiessich als so groß, dass wir mittlerwei-le bereits unsere dritte Anlage in Be-trieb genommen haben“, freut sichBart Van der Schueren vom Mam-moth-Team. Kunden sind vor allemdie Automobilhersteller und ihreZulieferer.

Einteilige Prototypen sind genauer

„Einteilige Großprototypen bieteneine Reihe entscheidender Vorteile“,weiß Van der Schueren. In erster Li-nie seien hier die Genauigkeit undder Entfall von Fügenähten zu nen-nen. Wenn man solche großen Bau-teile aus mehreren Einzelteilen zu-sammenklebe, sei es selbst bei Ver-wendung aufwendiger Haltevorrich-tungen sehr schwer, auch nur annä-hernd die gleiche Genauigkeit zu er-

reichen wie beim monolithischenBauteil. Zudem verursachten die Fü-genähte einen enormen Nachar-beitsaufwand, vor allem im Bereichvon Sichtflächen. Jede Naht sei zu-dem eine Schwachstelle, welche diemechanische Belastbarkeit des Bau-teils herabsetze. Vor allem bei kom-plexeren Bauteilen mit mehrkam-meriger Innenstruktur sei es manch-mal kaum möglich, die inneren Be-reiche vollwertig zu verbinden.

Eine wichtige Rolle spielen auchdie raschen Fortschritte bei den Ste-reolithographie-Werkstoffen. Je fes-ter und belastbarer diese werden,desto größer der Anreiz, die Stereo-lithographiebauteile nicht nur zurAnschauung oder als Abformmodellzu benutzen, sondern sie auch direktfür Erprobungen einzusetzen. Je sta-biler jedoch das Material, desto är-gerlicher ist es für den Anwender,wenn die Gebrauchseigenschaften

Prototypenim XXL-Format

KLAUS VOLLRATH

Bei den meisten heute angebotenen Stereolithographie- und Lasersinter-anlagen ist die Bauraumlänge auf etwa 700 mm begrenzt. Dennoch gibt eseine gewisse Nachfrage für Prototypen mit größeren Abmessungen. Weilmehrteilige Ausführungen Nachteile aufweisen, entwickelte ein Prototyping-Dienstleister eigene Stereolithographiesysteme mit Arbeitsraumgrößen bis zu 2150 mm � 720 mm � 600 mm.

Die Stereolithographie-anlage Mammoth ist über

4,5 m lang und weist diestattliche Schulterhöhe

von 3,4 m auf.

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: Mat

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durch Schwachstellen aufgrund von Fügenähten nicht in vollemUmfang genutzt werden können.

Faserverstärkte Prototypen haben hohe Festigkeit

Materialise entwickelte inzwischen STL-Harze wie Polypox undDurapox, die bezüglich ihrer mechanischen Eigenschaften denVergleich mit Polyamid-Bauteilen nicht zu scheuen brauchen.„Wir setzen außerdem ein Verfahren zur Verstärkung unsererPrototypen mit Hilfe von glasfaserverstärkten Kunststoff-Lami-naten (GFK) ein“, sagt Van der Schueren. Die Festigkeit solcherBauteile habe sich anschaulich bewiesen, als ein so gefertigtesArmaturenbrett aus einer Höhe von rund drei Metern auf denBoden fiel. Während ein normales Stereolithographieteil hier-bei irreparabel zerbrochen wäre, habe der faserverstärkte Proto-typ bei dem Sturz kaum Schaden genommen.

„Das bei kleineren Bauteilen sehr verbreitete Replikations-verfahren des Vakuumgießens in Silikonformen kann bei diesengroßen Bauteilen nur bedingt eingesetzt werden“, erläutert derMaterialise-Experte. Bei diesen Dimensionen gebe das Silikonder oberen Formhälfte oft schon unter seinem eigenen Gewichtso stark nach, dass die erforderliche Genauigkeit nicht mehr zugewährleisten sei. Als Alternative kommt in solchen Fällen danndas RIM-Verfahren zum Einsatz: Hierbei wird ein Zweikompo-nenten-Gießharz über einen Mischkopf mit einem Überdruckvon einigen bar in die Form injiziert. Die Form wird zum Bei-spiel erzeugt, indem man auf das mit einem Trennmittel verse-hene Stereolithographieteil Schalen aus glasfaserverstärktemKunststoff auflaminiert. Nach dem Aushärten der Schalen wer-den diese abgezogen und können dann für die Herstellung einer

FORMENBAU STEREOLITHOGRAPHIE

Einteiliger Stereolithographie-Prototyp eines Armaturenbretts fürden Ford Mondeo.

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: Vol

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In voller Lebensgröße von 180 cm entsteht die Replik einer klassi-schen griechischen Statue für ein Museum.

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: Mat

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c Materialise

http://www.materialise.com


größeren Zahl von Bauteilen genutztwerden.

Bei Materialise werden häufig sogenannte Hybridformen eingesetzt:In diesem Falle besteht die untereFormhälfte aus einem Silikonblock,während die obere Formhälfte ausGFK-Laminat besteht. So kann mandie Vorteile beider Verfahren – die Si-likonform ist wesentlich schneller zufertigen und eignet sich aufgrund ih-rer Elastizität gut für Bereiche mitkleineren Hinterschneidungen, dieGFK-Schale ist deutlich stabiler –kombinieren.

Spezielles Know-how für einen Nischenmarkt

„Die Mammoth-Anlagen haben wirausschließlich für den Eigenbedarfentwickelt“, verrät Bart Van derSchueren. Für solche Prototypen ge-be es einen begrenzten Nischen-markt mit ganz spezifischen Anfor-derungen. Bisher wurden nur dreidieser Riesen gebaut: Nach Mam-moth I im November 2000 folgte imOktober 2001 Mammoth II mit ei-nem Bauraum von 2150 mm � 720mm � 600 mm. Und erst im Oktober2002 wurde Mammoth III fertigge-stellt.

Bei der Entwicklung musste mansich einiges einfallen lassen: Das ein-gesetzte Stereolithographieverfah-ren wurde speziell adaptiert undunterscheidet sich sowohl bezüglichder Art des Auf-bringens

der Flüssigkeit als auch von den ver-wendeten Harzwerkstoffen her inentscheidenden Punkten von denmarktüblichen Systemen. Zu den be-sonderen Clous zählt die Verwen-dung multipler Lasersysteme, dennmit einem einzelnen Laser alleinkönnte man solche Dimensionennicht bewältigen. Zum einen be-grenzt die erforderliche Genauigkeitder Strahlablenkung die horizontaleAuslenkung eines solchen Lasers auf

etwa ± 350 mm, zum an-deren wäre der Bau solch

großer Prototypen mitnur einem einzelnen La-serstrahl aufgrund zu lan-ger Bauzeiten unwirt-

schaftlich.In jeder Mam-

moth-Anlage ar-beiten daher dreiLasersysteme pa-

rallel. Eine weitereVergrößerung des

Bauraums durch Anrei-

FORMENBAUSTEREOLITHOGRAPHIE

Beim RIM-Verfahren (Reaction InjectionMoulding) werden zwei flüssige Kunststoff-komponenten, Isocyanat und Polyol, in einemspeziellen Mischkopf intensiv durchmischtund dann unter geringem Druck in eine mehr-teilige Form gespritzt, wo sie aufgrund derchemischen Reaktion aushärten. Bei Bedarfkönnen auch Füllstoffe wie Glasfasern beige-mischt werden.Zu den Vorteilen des Verfahrens gehört diegroße Bandbreite der mechanischen Eigen-schaften der Werkstoffe. Diese entsprechendenen bekannter Kunststofftypen wie ABS(Acrylnitril Butadien Styrol) oder Polypropy-len und können in weiten Grenzen variiertwerden. RIM-Prototypen lassen sich je nachWunsch flexibel, starr, höher temperaturbe-ständig oder sogar gummielastisch einstellen.

Die Formen werden in der Regel entweder ausKunststoffplatten gefräst oder von einem Ste-reolithographie-Prototypen abgeformt. Hier-für wird für den Prototypen zunächst eineUnterlage mit Formteilung gefräst, auf derdieser dann aufgelegt wird. Das Abformen er-folgt entweder durch Silikongießen oderdurch Auflaminieren einer GFK-Schale (glas-faserverstärkter Epoxy-Kunststoff).Die Silikonwerkzeuge überstehen in der Regelnur 20 bis 30, in seltenen Fällen auch bis zu50 Abgüsse, während GFK-Formschalen 200bis 300, bei zusätzlicher Verstärkung sogar2000 bis 3000 Abformprozesse überstehen.Bei großen Bauteilen werden häufig Hybrid-formen eingesetzt, deren untere Hälfte aus Si-likon und deren Oberschale aus GFK-Laminatbesteht.

REAKTIONSSPRITZGIESSEN

Große Bandbreite an Eigenschaften

„Einteilige Groß-Prototypen bieteneine Reihe entschei-dender Vorteile“,sagt Bart Van derSchueren.

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: Mat

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hung weiterer Lasersysteme, so BartVan der Schueren, sei zwar prinzi-piell möglich, doch stoße manhierbei schnell an die Grenzen desMarktes. An Dritte könne mandiese Anlagen auf keinen Fallverkaufen, denn der Prozess seiwesentlich anspruchsvoller alsbei marktüblichen Systemen, dieheute auf Knopfdruck zu beherr-schen seien. Die Abläufe in denMammoth-Anlagen seien komple-xer und erforderten den ständigenEinsatz eines ganzen Teamshochqualifizierter Spezialis-ten.

Auch das dritte Mam-moth-System ist inzwi-schen ausgelastet.„Anfangs kamen die Anfragen vor al-lem aus der Automobilbranche.Inzwischen haben aber auch zahl-reiche weitere Anwender wie derMaschinenbau, die Hersteller vonElektrogroßgeräten oder sogar Mu-seen die Vorteile des Verfahrens er-kannt“, freut sich Bart Van derSchueren. MM

Mit Hilfe des RIM-Verfahrensgefertigter Prototyp für einen

Stoßfänger.

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Bereits 1886 legte der Firmen-gründer Josef Zimmermannden Grundstein für die heute

als Global Player bekannte Zimmer-mann Formenbau GmbH. Aber erst1960 begann man damit, Formen zurKunststoffverarbeitung zu bauen.Spritzgießformen, Pressformen fürGMT- und SMC-Teile, Schäumfor-men und Tiefziehformen gehörenseitdem zum Programm. 1998 wur-de das Unternehmen in die nieder-ländische Gruppe Reggeborgh inte-

griert. Zimmermann Formenbaubeschäftigt 220 Mitarbeiter und giltweltweit als Partner der Automobil-industrie und deren Zulieferer beiWerkzeugkomplettsystemen. Proto-typ- und Serienformen aus Stahl undAluminium sind Schwerpunkte desSpektrums. Sie kommen vor allemzur Herstellung von Stoßfängerver-kleidungen, Instrumententräger,Frontends und anderen großflächi-gen Karosserieteilen (Interieur undExterieur) zur Anwendung.

Um die Werkzeuge für Exterieur-und Interieur-Karosserieteile entwi-ckeln zu können, steht eine 29-köp-fige Design- und Entwicklungs-Ab-teilung zur Verfügung. Dabei werdenmit dem vorhandenen Wissen undKönnen kontinuierlich neue Inno-vationen geboren, die den Kunden-wünschen noch schneller und kos-tengünstiger gerecht werden sollen.Die fertig gestellten Formen könnenauf Spritzgießmaschinen mit 30 000und 40 000 kN Schließkraft erstbe-mustert und die nötigen Optimie-rungen sofort eingebracht werden.

Beim Konstruieren wird je zurHälfte mit zwei verschiedenen CAD-Systemen gearbeitet. Einerseits nutztman Catia V4, andererseits Unigra-phics. „Dies hat sich halt historischso entwickelt“, schildert Dipl.-Ing.

Mit Normteilekatalogen

Kosten gesenkt

SEBASTIAN VITZTHUM

Mit der Nutzung der Normalienbibliothek Partsolutions gelang Zimmermann Formenbau der Sprung in das Zeit-alter der 3D-Volumendaten-Programmierung. Damit wirdder Werkzeug- und Formenbau wesentlich schneller und damit auch kostengünstiger.

FORMENBAU C-TECHNIK

Der Werkzeug- und Formenbau

lebt heute von derSchnelligkeit – diese wird bei-

spielsweise durchdie Nutzung einesTeilemanagement-

systems unter-stützt.

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Stefan Schmidt, Projektleiter beiZimmermann Formenbau. Ende derachziger Jahre konnte nur Unigra-phics II das komplette CAD/CAM-Spektrum abdecken. Weil jedoch imLaufe der Zeit die Automobilindus-trie ihre Entwicklung zunehmendauf Catia umstellte, wurde beim For-menbauer parallel zu Unigraphicsdie Catia-Schiene ausgebaut.

Ziel von Zimmermann Formen-bau ist es, die zeichnungslose Ma-schinenfertigung auszubauen. „Essoll in Zukunft möglich sein, direktaus dem 3D-Solid- oder dem Flä-chenmodell, NC-Programme für dieFertigung aller 2fiD-Bearbeitungenzu erstellen“, so Schmidt. Unter die2fiD-Programmierung oder prisma-tische Teilefertigung fällt die Bear-beitung von Bohrungen und Ta-schen (Gesenken). „Warum die2fiD-Programmierung vernachläs-sigt wird und zurzeit nur im 3D-Be-reich eine durchgängige Prozessket-te vorhanden ist, haben wir schnellherausgefunden,“ so Schmidt.

Aus den gewonnenen Informatio-nen und Systemdaten wurden dievorhandenen Systeme auf die Mög-lichkeit hin überprüft, eine Feature-Programmierung durchzuführen.„Wichtig für uns war die Vermei-dung von unnötigen Kosten, diedurch die Anschaffung eines neuenSystems entstehen könnten sowie diedaraus resultierende neue Komple-xität der Schnittstellen. Den wach-senden Wartungs- und Pflegeauf-wand hatten wir dabei noch gar nichtberücksichtigt“, erläutert Schmidt.

Normteile und Featuresdirekt ins System einfügen

Die Zimmermann-Norm bestandbis dahin größtenteils nur im 2D-Format auf Papier. „Unseren Kon-strukteuren sollte die Möglichkeitgegeben werden, Normteile und Features direkt durch eine Zusatz-software in ein CAD-System einfü-gen zu können“, sagt Schmidt. Esmusste möglich sein, den Bauteilenwie auch den Features eine Parame-trik zuzuordnen. Das heißt, dassdurch Eingabe von diversen Varia-blen, zum Beispiel eines Durchmes-sers, automatisch durch ein hinter-

legtes Regelwerk die Länge der Boh-rung mitgeändert wird. „Durch dieRecherchen und Analysen bezüglichder Möglichkeiten einer Feature-Programmierung zeigte sich, dasszum Beispiel Cadenas in Augsburg inder Lage war, den gestellten Anfor-derungen gerecht zu werden“, be-richtet der Projektleiter.

Zwar tauchte bei den Recherchennach einer geeigneten Normteilebi-bliothek immer wieder der NamePartsolutions auf, dennoch wurdebei Zimmermann Formenbau einPflichtenheft erstellt, um über die amMarkt befindlichen Normalienbi-bliotheken entscheiden zu können.Nach Abschluss der Recherche ver-glich man die beiden verbliebenenFinalisten: das bereits bekannte Sys-tem Partsolutions von Cadenas unddas System von Cadbas.

„Bei Cadbas zeigte sich, dass esnur mit sehr hohem Aufwand undIT-Programmierern möglich war,eine spezifische Normteilebibliothekaufzubauen sowie eigene Features zuerstellen“, erläutert Schmidt. Des-halb entschied man sich für die Ca-denas-Lösung.

Eigener Normteilekatalogproblemlos erstellt

Das Cadenas-System umfasst zweiGrundmodule: das Modul Partde-veloper zur Erstellung von Norma-lienkatalogen und das Partsolutions-Modul. Dieses Modul beinhaltet dasViewer Tool mit graphischer 3D-Voransicht, mit dem die benötigtenNormteile ausgewählt und an dasCAD-System nativ übergeben wer-den können. „Sowohl die Erstellungvon komplexen Normteilekatalogenals auch die Erstellung von speziellenBohrungsfeatures ist mit Cadenasohne weiteres möglich“, erläutertSchmidt. Ebenfalls besteht die Mög-lichkeit, auf Kataloge der Norma-lien- und Normteilehersteller wieHasco, Fibro, Festo und Strack zuzu-greifen. Cadenas bietet auch einenim Internet verfügbaren Partserveran, über den eine Aktualisierung derverschiedenen Normteileherstellerohne Problem möglich ist.

Einen weiteren Vorteil bietet Ca-denas damit, dass die eingebrachten

Features durch Erzeugen einer so ge-nannten Bohrtabelle an ein in derProzesskette folgendes CAM-Systemweitergegeben werden kann. DieseBohrtabelle wird von einer „Scan-Engine“ innerhalb des CAD-Systemserstellt, indem sie von dem in das 3D-Modell eingebrachten Features eineArt Momentaufnahme erzeugt. DieAusgabe der Bohrtabelle erfolgt inForm eines Textfiles, indem alle Fea-tures mit ihren speziellen Funktio-nen, Maßen und Positionen aufge-listet werden. „Aufgrund dieser Er-gebnisse und den Vorteilen des Part-solutions-Systems wird dieser Soft-ware als Lösung für die Umsetzungeiner Funktionsattribut-Program-mierung im CAD-Bereich der Vor-rang gegeben, um in Zusammenar-beit mit der neuen CAM-Softwareeine durchgängige 2fiD-Program-mierung direkt aus dem 3D-Volu-menmodell zu realisieren“, resü-miert der Projektleiter.

FORMENBAUC-TECHNIK

Mit dem ModulPartsolution kannder Konstrukteurauf eine praktischunerschöpflicheQuelle an Norm-und Kaufteilen zu-greifen.

In einem markt-gängigen CAD-System werdendie Norm- undKaufteile zu ei-nem Werkzeugteilzusammengefügt.

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Nach Einführung der Cadenas-Software konnten gleichermaßenzwei Problemstellungen gelöst wer-den. Zum einen ist es möglich, diekomplexe Zimmermann-Norm je-dem Konstrukteur online zugäng-lich zu machen, zum anderen Boh-rungsfeatures in die CAD-Systemezu integrieren. Ein weiteres Plus be-steht darin, dass dem Konstrukteurein einfaches Tool zur Verfügungsteht, mit dem er in der Lage ist,schnell, fehlerfrei und normabde-ckend zu konstruieren. Eine Anbin-dung an die vorhandenen Systeme istohne Probleme möglich, weil dieSoftware ein neutrales System dar-stellt und direkte Schnittstellen zuUnigraphics, Catia V4 und einerVielzahl anderer Systeme hat.

Wie bereits erwähnt, besteht dieCadenas-Softwarelösung aus demPartdeveloper- und dem Partsolu-tions-Modul. Diese beiden Soft-warepakete teilen sich in mehrereUnter-Module auf. Partdeveloperbesteht aus den Modulen Partdesig-ner, Parteditor, Partprojekt undPartconfigurator. Im Einzelnen bie-ten die Partdeveloper-Module para-metrische 2D/3D-Daten für den

elektronischen Produktkatalog so-wie ein intuitives Baugruppenma-nagement durch ein Regelwerk. DasEditieren der erzeugten Sachmerk-malstabellen ist ebenso möglich wiedas Erzeugen von Normteilen bezie-hungsweise Normteilebaugruppen.Mit den Partdeveloper-Modulen ste-hen leistungsstarke Werkzeuge zurVerfügung, die in der Lage sind,komplexe Normteile und Normtei-lekataloge zu erstellen und diese denCAD-Systemen bereitzustellen.

Das Partsolutions-Modul, beste-hend aus Partshaft, Partconnection,Partassembly-Viewer und Partvie-wer, ermöglichen es dem Konstruk-teur ständig auf die benötigtenNormteile und Bohrungsfeatureszugreifen zu können. „Ein weitererpositiver Nebeneffekt von Partsolu-tions ist, dass keine Schulung benö-tigt wird, um die Software zu bedie-nen zu können, weil sie weitgehendselbsterklärend ist“, erklärt Schmidt.Mit Partsolutions und seinen Modu-len ist es möglich, Einzelteile undBaugruppen zu finden und zu ver-walten. Passende Verschraubungenlassen sich interaktiv erstellen. Einkomfortabler Wellengenerator miteiner großen Auswahl an Objektenist auch vorhanden. Darüber hinausbeinhaltet Partsolutions derzeit andie 154 aktuelle Produktkatalogeverschiedener Hersteller von Norm-und Zukaufteilen – sowie Produkt-kataloge aus dem Web und einedurchgängige EDM/PDM/ERP-In-tegration.

Eigene Werksnormenin kurzer Zeit umgesetzt

Nach einer dreitägigen Inhouse-Schulung an Partdeveloper und ei-nem Besuch bei Cadenas in Augs-burg konnte die Arbeit mit Partsolu-tions und Partdeveloper begonnenwerden. Innerhalb kürzester Zeit wares möglich, die eigenen Werksnor-men in Cadenas Partsolutions um-zusetzen und damit den Konstruk-teuren schnell zugänglich zu ma-chen. Dadurch sind derzeit mehr als10% Zeitersparnis möglich. „Mittel-oder langfristig“, erläutert Schmidt,„soll diese Zeitersparnis auf 30%steigen.“

Mehr als 90% der Normteile kön-nen für die Konstruktionen aus demCadenas-Normaliensystem über-nommen werden. Für die Zukunftplant man auch, komplette Bauein-heiten übernehmen zu können. Der-zeit arbeiten die Konstrukteure etwamit 20% Normteilen. „Normalienbeispielsweise von Merkle-Hydrau-likzylinder oder Hasco können zu100% mit Cadenas eingesetzt wer-den“, erläutert Schmidt. In der Pra-xis wurde beispielsweise ein kom-pletter Unterbau einer Form mit nurwenigen Parametereingaben aus Ca-denas Partsolutions in das CAD-Sys-tem als komplette Baueinheit über-nommen. Je nach Komplexität spartman dabei mindestens 4 h Arbeitzeitpro Tag ein.

Große Kostenersparnisnach Baugruppen-Übernahme

Um nach wie vor konkurrenzfähig zubleiben, ist es für Zulieferer bei im-mer schneller werdenden Modell-und Designwechsel der Automobil-industrie notwendig geworden, neueTechniken einzuführen. Bei einemimmer geringeren Zeitintervall zwi-schen Auftragseingang und der Fer-tigstellung eines Werkzeugs war beiZimmerman Formenbau die Ein-führung des Cadenas-Systems derentscheidende Schritt, um in derCAD-Abteilung eine Feature-Pro-grammierung durchführen zu kön-nen. Der positive Nebeneffekt dermit der Einführung dieser Softwareentstand, ist die Möglichkeit, para-metrische Normteilekataloge undBaugruppen zu erstellen.

Ein genauer Return of Invest lässtsich noch nicht exakt analysieren,weil bislang noch keine Vergleichegezogen werden konnten. Wenn dieBaugruppen in der vorgenommenenArt und Weise eingeführt sind, rech-net man jedoch bei ZimmermannFormenbau mit einer Ersparnis vonetwa 50 000 Euro im Jahr allein imKonstruktionsbereich. MM

FORMENBAU C-TECHNIK

� Cadenas

� Zimmermann Formenbau


Ein aus Normteilen konstruiertesWerkzeug.

Die von der NC-Programmierungerstellten Ferti-gungsdaten findenAnwendung bei derBearbeitung vonSpritzgießformen.

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FORMENBAU PRODUKTE

Heißkanalsysteme für Großwerkzeuge

Zur Abrundung der Produktpalettefertigt der Hersteller seit kurzem

Heißkanalsysteme fürGroßwerkzeuge. Damitging die Erweiterungdes Düsenspektrumsauf bis zu 25 mm Kanal-durchmesser und bis zu30 mm Durchmesser

bei den Verteilerkanälen einher. DieHeißkanaldüsen können mit Län-gen bis zu 650 mm gefertigt wer-den. Bei den Verteilern liegt dieMaximallänge bei 1500 mm. Das

Formteilgewicht kann bis zu 8 kgbetragen. Die Düsen sind alsNadelverschlusssystem ausgelegt,um den hohen Anforderungen andie Oberflächenqualität der Spritz-gießteile zu genügen. Jede Ver-schlussnadel wird einzeln betätigt.Der Nadelantrieb ist am Verteilermontiert. Die Heißkanalsystemekönnen komplett vormontiertgeliefert werden.

� Günther Heisskanaltechnik GmbH,Tel. (0 64 51) 50 08-59, www.guenther-hotrunner.com

Erweitertes CAD/CAM-Software-PaketMehr Funktionen bietet die VersionE 4.2 der CAD/CAM-SoftwareCimatron hinsichtlich der 3- und

5-Achs-Bearbeitungsowie der HSC-Tech-nik im Vergleich zubisherigen Lösungen.Außerdem wurdenKonstruktionsfunk-tionen optimiert.

Die jüngste Version enthält sogenannte Quick-NC-Technikenzum Schruppen und zur Restbear-beitung. Unterstützt wird die NC-Bearbeitung auch entlang der Leit-flächen sowie beim 5-Achs-Wälz-

fräsen, bei dem das Zerspanennicht mit der Spitze des Schnitt-werkzeugs sondern mit der Seiteerfolgt. Dadurch ließen sich glattereOberflächen erzeugen, heißt es. Mitder Software-Modul Quick Drillkann das Bohren von Formplattenautomatisiert werden: vom Einle-sen der Daten bis zur NC-Bearbei-tung und Dokumentation. Erwei-tert wurden den Angaben zufolgeauch die Funktionen für das 2-Achs- und 4-Achs-Drahterrodieren.

� Cimatron GmbH, Tel. (0 72 43) 53 88-0, www.cimatron.de

Aufmaß resultiert laut Herstelleraus Marktforderungen nach Plattenmit mehr Bearbeitungszugabe fürdie Zerspanung. Auf diese Weisewerde sichergestellt, dass sich nachder Feinbearbeitung das Dicken-Nennmaß einhalten lässt. DieStahlqualität und die sonstigenAbmessungen sind im Vergleich zuden bewährten Platten gleichgeblieben.

� Hasco-Normalien GmbH + Co. KG, Tel. (0 23 51) 95 70, www.hasco.com

Platte mit größeremAufmaßBei der Platte P 1100 ist im Ver-gleich zu den üblichen allseitigbearbeiteten Produkten des P-Nor-malienprogramms das Aufmaßgrößer. Das gilt für die Plattendicke(0,5 auf 0,7 mm oder 0,7 auf 0,9 mm), in Abhängigkeit von derHalbzeuggröße. Dieses vergrößerte

Schlanke Düsen bis 800 mm LängeBesonders schlanke Großdüsenerweitern die Baureihe Maxi, dieAusführungen bis 800 mm Längeumfasst. Sie eignen sich für große

Eintauchtiefen bei kleinem Bau-raum, wie es beispielsweise beimHinterspritzen oft der Fall ist. Jenach Anwendung werden dieDüsen mit schwimmender Abdich-tung oder als eingeschraubte Ver-sion in das Heißkanalsystem Ther-moject integriert, bei dem es imBereich der Kleindüsen ebenfallsErweiterungen gibt. So ist die Bau-reihe Mikro mit Nadelverschlussverfügbar. Bei einem Einbaudurch-messer von 16 mm ergebe sichdadurch rund um die Verschlussna-del noch ein großzügiger Kanal-querschnitt für die Schmelze, heißtes. Vorkomprimieren und schnel-les Einspritzen bei dünnwandigenTeilen ist möglich.

� PSG Plastic Service GmbH, Tel. (06 21) 71 62-0, www.psg-online.de

Feinstrahlanlage zum Nachbearbeitenvon erodierten WerkstückenZur gezielten Oberflächenbearbei-tung eignet sich eine Anlage, dienach dem FeinstrahlverfahrenMicrojetting arbeitet. So ist lautAnbieter durch Mikro- und Läpp-

strahlen eine gezielteNachbearbeitung ero-dierter Werkstückemöglich. Außerdemkann in diesem Strahl-verfahren eine Oberflä-chenstruktur auf Werk-zeuge wie beim Erodie-ren – mit ähnlichenRauigkeitswerten – er-zeugt werden (VDI3400 Stufe 12–36). Da-

rüber hinaus sei es möglich, mit derAnlage auch Werkzeuge undMaschinenteile von Kunststoffres-ten, Trennmitteln und Farbpig-menten zu befreien, heißt es.

� Cibatec GmbH, Tel. (0 23 51) 93 90 90, www.cibatec.de

FORMENBAUPRODUKTE


Erodierbohrmaschine für bis 425 mm hohe Teile

Wahlweise mit 2- oder 3-Achsen-Digitalanzeige ausgerüstet kann dieErodierbohrmaschine Cobra-B25NC, die zum Bearbeiten von Werk-stücken mit einer Höhe bis 425 mmausgelegt ist. Gefertigt werden kön-nen Bohrungen mit 0,3 bis 3,0 mmDurchmesser. Die Verfahrwege derMaschine betragen in X-Richtung300 mm, Y-Richtung 200, in der

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Einzelnadel-Düsein kompakter Bauweise

Zur Produktpalette der Heißkanal-technik gehört die außenbeheizteEinzelnadel-Verschlussdüse derCB-Reihe. Sie kommt ohne seitlichangebrachte Hebel und Zylinderaus, wodurch die Bauweise kom-pakter wurde. Eine differenzierteVerteilung der Heizleistung entlangdes Angießkanals ist gewährleistet.Der Düsenkopf kann separat gere-gelt werden. Wechselbare Düsen-spitzen mit unterschiedlichen Geo-metrien ermöglichen die Anpas-sung an unterschiedliche Anwen-dungen und erleichtern den Aus-

tausch. Die Nadelbetätigunggeschieht pneumatisch über einenZylinderantrieb in der Aufspann-platte. Der Betriebsdruck beträgt 6bis 10 bar. Zwei Regelkreise für

Düse (250 W) und Kopf (315 W)sind vorhanden.

� Synventive Molding Solutions GmbH, Tel. (0 62 51) 93 32-0, www.synventive.com

Z1-Achse (Erodieren) 345 mm undder Z2-Achse (Schlitten) 225 mm.Der Arbeitstisch hat die Abmessun-gen 450 mm � 210 mm. Zehn Da-tensätze für wiederkehrende Bear-beitungen sind speicherbar. EineSpiegelung in X- und Y-Achse istmöglich

� MB GmbH, Tel. (0 60 50) 87 02,www.mb-maschinen.de

Sichtfenster zur Überwachungvon Heißkanalsystemen

Mit Inspektionsfenstern können Heißkanalsysteme überwachtwerden, ohne die Spritzgießform öffnen zu müssen. Auf dieseWeise lassen sich beispielsweiseUndichtigkeiten und Kabelunterbre-chungen direkt von außen erken-nen, was Zeit und Kosten für zusätz-liche Prüfungen einspart. Das Sicht-fenster kann bis zu einer Tempera-tur von 120 °C belastet werden. Esist beständig gegen Trenn-, Konser-vierungs- und Reinigungsmittel, mit Ausnahme organischerLösungsmittel. Der Einbaudurchmesser beträgt 54 mm. Diekratzfeste Scheibe aus Polycarbonat lässt sich laut Herstellerleicht reinigen und ist austauschbar.

� Heitec Heisskanaltechnik GmbH, Tel. (0 64 51) 72 83-0, www.heitec.com

FORMENBAU PRODUKTE


Gehärtete Auswerferstiftemit 1-mm-Startloch zum Erodieren

Bei den Auswerferstiften Form MS kann dieInnenkontur auf einer Mehrachsen-Drahtero-diermaschine herausgearbeitet werden. DieStifte mit zylindrischem Kopf enthalten bereitsein Startloch mit 1 mm Durchmesser. DieAußenseiten sind bereits fertig bearbeitet. Diegehärteten Stifte entsprechen DIN 1530 undwerden aus dem Stahl St 1.2516 gefertigt. DieGesamtlänge beträgt 100, 125, 160 oder

200 mm und der Schaftdurchmesser 3 bis 16 mm. Die Stiftesind ab Lager lieferbar.

� Voss Normalien GmbH & Co. KG, Tel. (0 29 41) 1 48 20, www.voss-normalien.de

Drucksensor für große Nestzahlen

Um den Innendruck in den einzelnen Kavitäten bei Spritz-gießwerkzeugen für Kleinteile zu ermitteln, wurde ein 1-mm-Sensor mit Kabel in so genannter Single-Wire-Technologie

entwickelt. Meist haben diese Werk-zeuge große Kavitäts- oder Nestzah-len. Das Single-Wire-Kabel kannlaut Hersteller flexibel in gebohrteKanäle verlegt und vom Anwenderselbst auf die erforderliche Längegekürzt werden. Über den Verlauf

des Werkzeuginnendrucks erhält der Spritzgießer einerseitsAussagen über die Formteilqualität, andererseits könne auchdie Wirtschaftlichkeit der Fertigung positiv beeinflusst werden,heißt es.� Kistler Instrumente GmbH, Tel. (07 11) 34 07-0, www.kistler.com

SERVICEIMPRESSUMISSN 0341-5775

Redaktion:Redaktionsanschrift: Max-Planck-Str. 7/9, 97064 Würzburg,Tel. (09 31) 4 18-23 40, Fax (09 31) 4 18-27 70,Die Fachgebiete in der Redaktion finden Sie im Internet unter:www.maschinenmarkt.de – Impressum – Redaktion.Bitte Presseinfos nur einmal senden

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Konzeption und Design: Manfred Bayerlein

Layout: Manfred Bayerlein (Ltg.), Bruno Feser, Michael Scheidler, ManfredWerner

Produktion: Karin Grimm

Freie Mitarbeiter: Andrea Comini, Tribiano/Italien, Marius Fedler,Lüdenscheid, Klaus Feldmann, Erlangen, Bernhard Foitzik, Neustadt/Weinstraße,Helmut Klemm, Würzburg, Andreas Kunze, Erlangen, Klaus Vollrath, Herne

Verlag:Anschrift: Vogel Industrie Medien GmbH & Co. KG,Max-Planck-Straße 7/9, 97064 Würzburg,Tel. (09 31) 4 18-0, Fax (09 31) 4 18-20 22,www.maschinenmarkt.de.Geschäftsführung: Gerrit Klein,-29 85, Fax 20 20, [email protected]

Objektleitung: Michael Hepf, -24 40, Fax -26 11,[email protected]

Marketingleitung: Elisabeth Sollfrank, -26 33, Fax -20 22, [email protected]

Verantw. für den Anzeigenteil: Barbara Schüll, -22 63, Fax -20 22,[email protected]

Plastics-Börse: H. Bode, -23 68, Fax -26 66, [email protected]

Vertrieb und Leserservice: DataM-Services GmbH, Fichtestr. 9, 97074 Würzburg,Martina Grimm, Tel. (09 31) 41 70-4 73, Fax (09 31) 41 70-4 94,[email protected], www.datam-services.de.

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Erscheinungsweise: achtmal im Jahr. Angeschlossen der Informations-gemeinschaft zur Feststellung der Verbreitung von Werbeträgern – Sicherung derAuflagenwahrheit

Verbreitete Auflage: 15 000. Bezugspreis: Einzelheft 9,– €,

Bezugsmöglichkeiten: Bestellungen nehmen der Verlag und alle Buchhandlun-gen im In- und Ausland entgegen. Abbestellungen von Voll-Abonnements sindjederzeit möglich. Sollte die Fachzeitschrift aus Gründen, die nicht vom Verlag zuvertreten sind, nicht geliefert werden können, besteht kein Anspruch auf Nachlie-ferung oder Erstattung vorausbezahlter Bezugsgelder.

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Herstellung: R. Krauth

Druck: Vogel Druck und Medienservice GmbH & Co. KG,Leibnizstraße 5, 97204 Höchberg

Erfüllungsort und Gerichtsstand: Würzburg

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Fotokopieren veröffentlichter Beiträge ist gestattet zu innerbetrieblichen Zwecken,wenn auf jedes Blatt eine Wertmarke der Verwertungsgesellschaft Wort, Abt. Wis-senschaft, in 80336 München 2, Goethestraße 49, nach dem jeweils geltenden Tarifaufgeklebt wird.

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Hausmessen Seiten 8, 10 Seite 28 Seite 36 Spritzgießen und ... · für den Rückgang gewesen sein können. Wesentlich für den Erfolg solcher Veranstaltungen wird in Zukunft eine