Reinraumtechnik für die Spritzgusstechnikwho-reinraumtechnik.de/wissenswertes/vorlesungen-und-vortraege/spritzguss.pdf · 10 Das Prinzip des Spritzgießens. Dipl.-Phys. Dr. Horst

Dipl.-Phys.

Dr. Horst Weißsieker

Von der Industrie- und

Handelskammer zu Köln

öffentlich bestellter und

vereidigter Sachverständiger

für Reinraumtechnik

1

Reinraumtechnik für die Spritzgusstechnik

Prof. Dr. Horst Weißsieker

Dipl.-Phys.







2

Pharmazie

- Sprühköpfe

- Verpackungen

Spritzgussanwendungen, die Reinraumtechnik benötigen

Elektronik

- Steckverbindungen

- Compact Disk

(CD/CDR/DVD...)

- Chipkarten

Medizintechnik

- Küvetten

- Ventile

- Einwegspritzen

- Schlauchsysteme

Kosmetik

- Spender

- Verpackungsbehälter

Feinwerktechnik

- Mikromechanische

Teile für die

Medizintechnik

Elektronik u. Mechanik

Lebensmittel

- Verpackungsbehälter

- Folien

- Flaschen

Optik

?- Kontaktlinsen

optische Linsen

optische Gläser

Oberflächentechnik

- hinterspritzte und

hinterpresste Formteile

im Automobil und für

Elektrogeräte

Dipl.-Phys.







3

Reinraumklassen nach

DIN EN ISO 14644-1 5 6 7 8


VDI 2083 3 4 5 6


US Fed. Standard 209 100 1000 10.000 100.000

Typische Anwendung

Reinteile

Technische Lösung Laminar-

Flowbox

Reinraumzelt mit

Dachkonstruktion

Komplette Reinraumzelle

CD, DVD

Pharmaverpackungen

Medizinalteile

Nahrungsmittelverp.

Welche Reinraumklasse für welches Produkt?

Dipl.-Phys.







4

Produkte, die im Reinraum gefertigt werden!

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5

Kunststoffe „Plaste und Elaste“

„Makromolekulare organische Stoffe“

Einteilung erfolgt aus unterschiedlichen Sichten:

• nach Molekülgestalt

• nach der Lieferform

• nach der Bildungs-

reaktion

• nach dem Grundgerüst

der beteiligten Elemente

Thermoplaste

- Polyäthylen

- Polypropylen

- Polyvinylchlorid

Duroplaste

- Epoxidharze

- Polyurethane

Elastomere

- Chlorkautschuk

- Silikone

Handelsnamen

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Klassische Kondensationsharz-Kunststoffe –

härtbare (duroplastische) Kunststoffe

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Polymerisations-Kunststoffe –

nicht härtbare thermoplastische Kunststoffe

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8

Kunststoffe aus mehrfunktionalen Zwischenprodukten

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9

Vom Kunststoff zum Halbzeug/Fertigprodukt:

Beispiel des Hart-PVC

Dipl.-Phys.







10

Das Prinzip des Spritzgießens

Dipl.-Phys.







11

Die Arbeitsvorgänge beim Spritzgießen

Dipl.-Phys.







12

Extrusionsblasen

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13

Extruder und Extrudieren von Halbzeugen

Dipl.-Phys.







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Spritzgusswerkzeuge (Formwerkzeuge)

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Folienextrusion mit Breitschlitzdüsen und Blasfolien

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Anforderungen an Spritzguss-Produktionen

unter reinen Bedingungen

Logistik

Transport

Personal

Organisation

Reinraum-Layout und

Systeme

Gebäudetechnik

Infrastrukur

Standort

Umgebung

Spritzgieß-

maschinenQualitäts-

sicherungPeripherie-

geräte

Medien

Luft/Wasser/Öl

Partikelkonzentration,

Luftströmung, rel.

Feuchte, Temperatur

Normen Vorschriften

Richtlinien

nach GMP, FDA, ISO

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Die komplette Systemlösung wird immer wichtiger

• Systemberatung und Planung

• Komplette Reinraumlösungen -von einfach bis komplex-

• Medienversorgungssysteme

• Peripherie-Geräte / Material-Handling

• Qualifizierung und Validierung

Spritzgusstechnik

17

Dipl.-Phys.







18

Spritzgieß-Produktion in einer reinen Umgebung

Einhausungen Kompletter Reinraum

FFU über

dem

Spritzguss-

werkzeug

Schließeinhei

t im

Reinaumzelt

SG-Maschine

außerhalb des

Reinraums mit

Anbindung an

den Reinraum

Schließeinheit

ragt in den

Reinraum

SG-Maschine

steht komplett

im Reinraum

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I. FFU über dem Spritzgusswerkzeug

• Anbringung direkt über oder seitlich

am Werkzeugbereich der

Schließeinheit

• verschiebbar / demontierbar bei

Werkzeugwechsel und Montage /

Wartungsarbeiten

• einfache Regelung

• kostengünstigste

Ausstattungsvariante

Der Einstieg

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II. Schließeinheit im Reinraumzelt

• mobiles Reinraumzelt umhüllt die Schließeinheit der Spritzgussmaschine vollständig

• Ausführung in Softwall VorhangsystemHardwall Makrolonverglasung

Wabenwände u.a.oder als Kombination

• Reinraumbedinungen über FFU-System für verschiedene Reinraum-Klassen

• Variable Größen und Einteilung möglich z.B.. mit Schleuse

Wird als Standardpreisliste

zur Verfügung gestellt

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21

III. Spritzgussmaschine außerhalb des Reinraums

• konventioneller Reinraum gemäß Produktvorgabe (z.B. GMP)

• Spritzgussmaschine steht außerhalb

• Schließeinheit wird gemäß Variante I mit FFU ausgestattet

• Materialtransport in den Reinraum über Handling- oder Fördersysteme bzw. Rutsche

• die Variante mit der größten Flexibilität und dem besten Kosten/Nutzen-Verhältnis

Ein flexibler Lösungsansatz für viele

Anwendungsfelder

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IV. Schließeinheit in den Reinraum verfahrbar

• konventioneller Reinraum

• freitragende Schließeinheit der

Spritzgussmaschine befindet sich

im Reinraum (z.B. Krauss-Maffei-

C-Baureihe)

• Schließeinheit wird in beiden

Endpositionen (Betrieb/Wartung)

durch Abschlussblech von der

Umgebung abgeschottet

Gut, aber maschinentechnisch

aufwendig und kostenintensiv

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V. Spritzgussmaschine steht vollständig

im Reinraum

• konventioneller Reinraum gemäß

Produktvorgabe (z.B. GMP)

• Spritzgussmaschine steht komplett im

Reinraum

• lüftungstechnische Einbindung der

Spritzgussmaschinen-Anforderungen ins

Gesamtsystem wie

- höhere RR-Klassen für die

Schließeinheit

- Abfuhr der Wärmelasten

- Strömungseinbindung

• erhöhter Aufwand an Schnittstellen-

koordination für RR-Lieferant

Die Variante für kleine Reinräume

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24

Kosten / AufwandK

o s

t e

n

T e c h n i s c h e r A u f w a n d

Einfache Lösungen sind der Einstieg

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Calmar Germany GmbH

Layout des Reinraums

150-440

ERGOtech

Demag

Restroom Personel-sluice

WomenMen

ERGOtech 35

Demag

{1}{7}

E-KWa

DICHTUNG

MANSCHETTE

SCHNAPPK RPER

ZYLINDER

KUGELVENTIL

N.I.O.

INDUSTRIESAUGER

321 4

M

OPTION

179 1086 75 1615141311 12

ZELLE 1

211918 20

FEDER

STEIGROHRi.O.

SCHUTZKAPPE

KOPF

NASENADAPTER

SICHERUNGSRING

STEIGROHR

321

M

4

ZELLE 2

STEIGROHRn.i.O.

STEIGROHR

B RDELRING

SCHRAUBK RPER17

M

1 32 54 76 108 9 1211 1413 1615 1918 2120

GR

GR

RR

RR

5 Meter0 21 43 5

Kranspurmittenma?

{6}{Flow}

2.5

2.0

{1.75}

Kaff

eeCo

laau

tomat

Colare

serv

eCo

lare

serve

klein

gro?

K³hl

Micro

Trafo3.93

1.75

Demag

ERGOtech

150-440

150-440

ERGOtech

Demag

Demag

ERGOtech

150-440

ERGOtech 35

Demag

Demag

ERGOtech 35

ERGOtech 35

Demag

25.2

2.23.03.03.0

2.92.72.72.7

0.40.3

0.5

0.4

8.48.48.4

{8.4}

4.2

Kranst³tzenHE-A 260

5.98

8 Pos.

1.9

0.43

Reinraum-Vorplanungsstufe

4.2

4.2

3.0

4.25

9.0 7.4

RR

GR

Dipl.-Phys.







26

Reaktorreinraum Personenschleuse Schmelzen Fräsen

Verpacken

Ansicht X

Ansicht X

FO

Material-Schleuse3

Material-Schleuse1

Material-Schleuse 2

1 2 3

4 5 6

7 8 9 10

11 12 13

14 15

16 17 18

181 -

Legende :

HEPA-Filter

Ablufteinlass

Layout und 3D-Ansicht

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27

Kontakte

Kontakte

Spritzgussmaschinen-Hersteller

- Netstal

- Demag Ergotech

- Engel

- Ferromatik Milacron

- Krauss Maffei

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• Ermittlung der möglichen Potentiale im Kunststoffmarkt nach

Marktkategorien, Anwendungen, Branchen

Spritzguss / Extrusion / Blasformen

• Ermittlung der technischen Notwendigkeiten im Kunststoffmarkt bei

Interessenten, Kunden, Partnern, gegliedert nach Anwendungen und

Industriezweigen

• Ermittlung der added value-Verkaufspunkte

• Generieren von Sales & Marketing Tools

Gesamtheitliches und konsequentes Vorgehen für den gemeinsamen Erfolg

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• Zielgerichtete Einarbeitung in die Thematik

• Konsequente Nachbereitung und Verfolgung

• Übernahme der Verantwortung für Kontakte zu den

Spritzgussmaschinen-Herstellern

• Aktive Akquisition bei potentiellen Kunden

• Nutzen der Kompetenzen intern und extern

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