Embed Size (px)
Citation preview
SPARPOTENZIAL INTEGRATION K-TRENDS UND -INNOVATIONEN FÜR SPRITZGIESSANWENDUNGEN 21 Meter lang, 300 Tonnen schwer: Mit einer Anlage für die Herstellung großflächiger Bauteile mit hochwertigen Oberflächen präsentierte Krauss Maf-fei in Halle 15 die größte Spritzgießmaschine, die jemals auf einer K zu sehen war. Bereits sechs Wochen vor Messeeröffnung wurden die ersten Anlagenkomponenten angeliefert, außerhalb des Messegeländes in einem Zelt montiert und schließlich zum offiziellen Aufbaubeginn als Schwertransport zum Stand und in Position ge-bracht. Spektakuläres gab es während der K gleich auf mehreren Ständen der Spritzgießmaschinenbauer zu se-hen, daneben robuste Technik für Standardanwendungen.
M ittels Skinform-Technologie fer-tigte die superlative Wendeplat-tenmaschine von Krauss Maffei
auf der Messe Türmodule für den Auto-innenraum. Im ersten Takt wurden die thermoplastischen Träger hergestellt und im zweiten diese mit einer Polyurethan-Oberfläche in verschiedenen Farben ver-edelt. Mehrere an das Werkzeug ange-dockte Mischköpfe bringen bei diesem Anlagenkonzept das PUR ein. Dabei kön-nen verschiedene PUR-Bereiche in un-terschiedlichen Farben ausgeführt wer-den. Eine Premiere auf der Messe war auch die Kombination von Spritzgieß-, Extrusions- und Reaktionstechnik in ei-ner einzigen Fertigungszelle, die die Zy-kluszeit für die Fertigung anspruchsvol-ler Mehrkomponenten-Bauteile deutlich reduziert. Die Zykluszeit für die Türmo-dule liegt bei 180 Sekunden.
Mehrere Verfahrensschritte in einer Anlage zu kombinieren, ist ein Trend, der
sich auf der diesjährigen K an verschiede-nen Ständen widerspiegelte. Einige Ex-ponate wurden von den Spritzgieß-maschinenbauern bereits vor Messestart vorgestellt. Der Plastverarbeiter berichte-te unter anderem in seiner Oktoberaus-gabe (s. Download).
Häufig geht es bei der Verfahrenkom-bination um die Integration von Mon-tageschritten in den Verarbeitungspro-zess. Mit der Baureihe Vertical R stellte Battenfeld Kunststoffmaschinen eine universell einsetzbare Rundtischmaschi-ne vor, die vier Stationen für den Spritz-guss mit Einlegetechnik und die Montage zur Verfügung stellt. Während der K wur-den Reise-Mühlespiele auf einer Vertical R75/350 gefertigt. Ein seitlicher Entnah-me-Roboter übernahm dabei vom Zu-führmagazin gestanzte und bedruckte Grundplatten und legte diese in die Werkzeugstation ein. In der zweiten Sta-tion wurden die Platten mit Polyamid
umspritzt, bevor ein Knickarmroboter die Platten mit steckbaren Spielfiguren bestückte und mit einem Deckel ver-schloss.
Auch die Entwicklung von Inline-Compoundiersystemen ist eine Folge des All-inclusive-Trends. So zeigte beispiels-weise Engel auf der K eine Duo-Maschi-ne mit einem integrierten ZSE Maxx Ex-truder von Leistritz. Über den Extruder
Rekord in Halle 15: Die Skinform-Anlage ist die größte jemals auf einer K ausgestellte Spritzgießanlage. (Bild: Krauss Maffei)
MESSE
22 Plastverarbeiter · Dezember 2007
DOWNLOAD www.plastverarbeiter.de Innovationen zur K 2007, die von den Spritz-gießmaschinenbauern bereits vor der Mes-se bekannt gegeben wurden, stellte der Plastverarbeiter unter anderem in seiner Oktoberausgabe vor. Stichwortsuche: „Alles inklusive“ oder über die Navigation „Messe K2007“ auf www.plastverarbeiter.de.
wird das compoundierte Material kon-tinuierlich und direkt in den Spritzgieß-prozess eingefahren. Der Extruder för-dert das plastifizierte Material über be-heizte Schmelzeleitungen in den Masse-zylinder. Während des Einspritzens und beim Nachdruck wird die Masse in einem Schmelzport zwischengespeichert. So wird dem Produkt eine zweite energeti-sche Belastung erspart, was bis zu 50 Pro-zent Energie einspart und häufig zu ver-besserten mechanischen Eigenschaften des Endprodukts führt. Die Länge von Glasfasern beispielsweise bleibt weit-gehend erhalten.
Ebenfalls war am Messestand von Husky Injection Molding Systems in Hal-le 13 das Inline-Compoundieren ein zen-trales Thema. So hat sich gerade der Au-tomobilzulieferer Brose in Coburg für die Fertigung eines Türmodulträgers für ein Inline-Compoundiersystem (ILC) ent-schieden, das auf der Quadloc-Maschi-nenplattform von Husky basiert. Brose setzt ein Langfasercompound ein. Am Messestand zeigte Husky die Herstellung von Türmodulträgern für Ford auf einer Quadloc-Tandem-Maschine mit einer für das Inline-Compounding ausgelegten Spritzeinheit. „Unsere ILC-Technologie reduziert signifikant die Materialkosten, während die Materialfestigkeit und die Produktleistung optimiert werden“, sagt Karl-Heinz-Höfert, Geschäftsleiter Auto-motive von Husky.
Für die Automobilindustrie zeigte Bat-tenfeld unter anderem sein Aquamould-Verfahren. Mit dem Wasserinjektionsver-fahren wurden während der Messe auf einer HM 210/1000S mit Unilog B6-Steuerung Sitzverstellhebel aus Polyamid hergestellt. Durch die direkte Kühlung des Bauteils mit dem inji-zierten Wasser ver-kürzen sich die Kühl- und damit verbun-den die Zykluszeiten. Die Herstellung von Pedalwerken mit dem Aquamould-Verfah-ren beschreibt ein Fachbeitrag in der Okto-berausgabe des Plastver-arbeiter (www.plastverarbeiter.de, Download über Stichwortsuche: Keine halben Sachen). Die im vergangenen Jahr vorgestellte Steuerung Unilog B6 stellt Battenfeld seit Herbst 2007 auf allen vier Maschinenbaureihen zur Verfügung. Über Unilog B6 berichtete der Plastver-arbeiter zur Markteinführung 2006
(www.plastverarbeiter.de, Stichwort-suche: „Bedienkomfort und Geschwin-digkeit“).
Für die Gasinnendrucktechnik hat Linde Gas ein Verfahren entwickelt, das die Zykluszeit um bis zu 30 Prozent ver-ringert: Die Gas-Innenkühlung. Sie kann für jedes Produkt eingesetzt werden, bei dem der Hohlraum wie ein Rohr geformt ist, zum Beispiel bei Griffen. Dabei strömt der Stickstoff, der bereits für die Gasin-nendrucktechnik zur Verfügung steht, mit hohem Druck durch das Produkt und führt Wärme aus dem Inneren ab. Weite-re Vorteile sind glattere Innenflächen der Bauteile und eine höhere Maßgenau-igkeit.
Komplexe Formen leicht einbauen Zusammen mit Oechsler und weiteren Projektpartnern betrieb Arburg während der K eine Allrounder-Produktionszelle, auf der eine LED-Lichtleiste vollständig funktionsintegriert hergestellt wurde. Die Linsen, die für die drei einzulegenden LEDs gespritzt wurden, bestanden aus ei-nem transparenten Polyamid, das Ge-häuse der Lichtleiste aus ABS und die Leiterbahnen wurden schließlich aus ei-nem leitenden PA gefertigt. Die spritzge-gossene Oberschale wurde mit den be-schrifteten Unterschalen und der Batte-rie automatisiert montiert und als fertiger Artikel aus der Anlage ausgeschleust. „Bei dieser Anlage geht es darum, zu zei-gen, was heute bereits sinnvoll innerhalb eines Spritzgießvorgangs in Maschine und Werkzeug an Produktions-, Ein-lege-, Funktionsintegrations- und Mon-tagevorgängen zusammengebracht wer-
den kann“, so Dr. Dietmar Drummer, bei Oechsler für dieses Messeprojekt verant-wortlich. Die dafür einge-setzte Drei-Komponenten-Maschine Allrounder 370 S 600–70–30–30 verfügt
über einen lichten Säulenabstand von 370 auf 370 Millimetern und 600 kN Schließkraft. „Der Trend geht dahin, den Abstand breiter auszulegen, um auch aufwendige Werkzeuge einfach einbau-en zu können“, sagt Susanne Wurst, PR-Managerin bei Arburg.
Auch Fanuc vergrößerte den horizon-talen Holmenabstand seiner B-Serie. So beträgt dieser beispielsweise für die neue Roboshot S-2000i 15 B (150 kN Schließ-kraft) 260 mm und für die 30 B 310 mm. Die größte Maschine dieser Serie mit in-tegrierter Automation, die 300 B, hat 3000 kN Schließkraft und einen Säulen-abstand von 810 mm. Maschinen dieser Generation sind mit einer höheren Stei-figkeit als ihre Vorgänger ausgeführt, so dass sie nicht nur größere, sondern auch schwerere und komplexere Formen auf-nehmen können. Auf der beweglichen Seite setzt der Maschinenbauer jetzt auf die Zweiplattentechnik, um mehr Schließkraft gleichmäßig über das Werk-
2-Komponenten-Spritzguss: Das Zahnrad erreicht
durch eine zweite dünne Kunststoffschicht an den
Flanken sehr gute Reibungs- und
Verschleißeigen-schaften.
(Bild: Arburg)
MEHRKOMPONENTENTECHNIK Eigenschaften gezielt einstellen Ingenieuren des Lehrstuhls für Kunststoff-technik der Uni Erlangen (LKT) ist es gelun-gen, ein stabiles Zahnrad aus zwei mit-einander kombinierten Kunststoffen zu entwickeln, das durch die zweite dünne Schicht an den Flanken sehr gute Reibungs- und Verschleißeigenschaften erreicht. Wäh-rend der K wurde das Zahnrad auf einem Ar-burg-Allrounder 370 U 700–30–30 mit 700 kN Schließkraft und zwei Spritzaggre-gaten der Größe 30 gespritzt. Die innere Komponente wurde aus POM GF 30 und die außen liegende Komponenten aus dünn-wandigem, tribologisch optimiertem POM mit PTFE gespritzt. Das Zahnrad, das zum Beispiel in Infusionspumpen oder Fenster-hebern im Auto Einsatz finden könnte, zeigt auf, wie Produkteigenschaften durch die Mehrkomponentetechnik gezielt einge-stellt werden können. Gleich mehrere 2K-Anwendungen zeigte Billion. Zusammen mit dem Haushaltsgerä-tehersteller Thumbs-up wurden auf einer Billion H780/6860–600T der GM-Baureihe ein 35-Liter-Container mit einer Zykluszeit von rund 20 Sekunden gespritzt. Seine neue vollelektrische Maschinenbaureihe Select präsentierte Billion mit einer weiteren 2K-Anwendung, der Herstellung einer Fern-bedienung. Für die Auswerfer- und Ein-spritzbewegung wählte Billion bei der Ent-wicklung der Maschine die Rollengewinde-technik, für die Bewegungen der Schließe und des Spritzens kommt ein Planetenrol-lengetriebe zum Einsatz. Insgesamt arbei-tet die Maschine mit neun Synchronmote-ren mit Übersetzungen. Zunächst steht die Baureihe im Schließkraftbereich von 750 bis 1 500 kN zur Verfügung.
Plastverarbeiter · Dezember 2007 23
MESSE
24 Plastverarbeiter · Dezember 2007
zeug verteilen zu können. Dies ist vor al-lem bei Vielkavitätenwerkzeugen für die Massenherstellung hochpräziser Klein-teile entscheidend. Für alle Modelle der B-Reihe wird ein FDA-zugelassenes Schmiermittel verwendet, um den Ein-satz in der Medizintechnik und Pharma-zie zu ermöglichen.
Um die Reinraumtechnik drehten sich auch verschiedene Anwendungen am Stand von Boy in Halle 13. Unter ande-rem wurden auf einer Boy 22 A mit 220 kN Schließkraft Katheter für Infusi-onsflaschen gefertigt und direkt steril verpackt. Durch die frei überstehende Zwei-Platten-Schließeinheit kann der Reinraum besonders kompakt aus-geführt werden. Luftionisierung, An-gussentfernung, Verpackung, Versiege-lung und Beschriftung wurden beim Messeexponat Platz sparend innerhalb der Aufstellfläche der Maschine auf 1,82 Quadratmetern integriert. Verbindendes Element der insgesamt zwölf Exponate am Boy-Stand war die neue Steuerung Procan Alpha. Das 15"-Full-Touch-Dis-play ermöglicht eine durchgängig intuiti-ve und damit schnelle und sichere Bedie-
nung. Der Plastverarbeiter berichtete über die Steuerung bereits im Messe- Vorfeld. (Stichwortsuche: Procan auf www.plastverarbeiter.de).
Antriebsanbieter Moog hat auf der K ein kompaktes und integriertes Steue-rungskonzept für Spritzgießmaschinen vorgestellt. Dieses erlaubt eine hoch prä-zise Steuerung bei der Positionierung und der dynamischen Regelung und so-mit die Einhaltung des Bewegungspro-fils. Mittels eines Achsregelventils (ACV) mit integrierter Zustandsregelung, das ei-ne bis zu dreifach erhöhte Kreisverstär-kung gegenüber der PID-Regelung er-laubt, lässt sich die Regelgüte deutlich verbessern. In Folge resultiert eine höhe-re Produktivität der Maschinen.
Mit der S+ stellte Stork auf der K die Nachfolgeserie der Spritzgießmaschinen des Typs S vor. Im Fokus der Weiterent-wicklung standen eine Energie sparende Produktion und ein höherer Produktaus-stoß pro Zeiteinheit. Die S+-Maschinen sind mit einem neuen Antriebssystem ausgestattet. Außerdem wurde die Ma-schinensteuerung modifiziert. Energie sparend wirkt sich der neue Eco-Modus aus.
Robuste Dauerläufer Nicht jede Spritzgießanwendung bedarf einer individuell ausgetüftelten Hightech-Lösung. Vor allem im Ver-packungsbereich sind standardisierte Commodity-Lösungen gefragt. Auffäl-ligste Innovation auf diesem Sektor war die Pinkline von Demag. Die komplett in leuchtendem Pink lackierten Anlagen waren ein absoluter Hingucker in Halle 15. Die auf der Systec-Plattform basieren-de Baureihe soll das seit 2005 bereinigte vollmodulare Produktprogramm von De-mag mit Systex, EL-Exis-S und Intelect nach unten abrunden. Mit der Pinkline wird die bisherige Extra-Baureihe abge-
KONTAKT Arburg, Loßburg, [email protected]
Battenfeld Kunststoffmaschinen, Kottingbrunn/Österreich, [email protected]
Billion, Bellignat/Frankreich, [email protected]
Demag, Schwaig, [email protected]
Dr. Boy, Neustadt-Fernthal, [email protected]
Engel, Schwertberg/Österreich, [email protected]
Eltex-Elektrostatik, Weil am Rhein, [email protected]
Fanuc Roboshot, Neuhausen, [email protected]
Haitian International Holdings, Kwai Fong/China, [email protected]
Husky Injection Molding Systems, Dudelange/Luxembourg, [email protected]
Krauss Maffei, München, [email protected]
Linde, Unterschleißheim, [email protected]
LKT, Erlangen, [email protected]
Moog, Böblingen, [email protected]
Netstal-Maschinen, Näfels/Schweiz, [email protected]
Sacmi Imola, Imola/Italien, [email protected]
Stork Plastics Machinery, Hengelo/Niederlan-de, [email protected]
PET-PREFORM-FERTIGUNG Zykluszeiten reduziert Mit der Fertigung von PET-Preforms mit ei-nem Stückgewicht von 12,1 Gramm für 500-ml-Wasserflaschen in einem 96-fach-Werkzeug zeigte Husky Injection Molding Systems sein neues HyPET High Perfor-mance Package. Damit werden die Preforms mit einer Zykluszeit von 5,5 Sekunden ge-spritzt. Im Durchschnitt reduziert die neue Technologie die Zykluszeit um weitere 15 % im Vergleich zu den auf der letzten NPE ge-zeigten Anwendungen. Sacmi Imola wartete zur K mit seiner neuen PAM-Technologie auf. PAM steht für Pre-form Advances Moulding. Auf einer 48-Ka-vitäten-Maschine wurden während der Messe 23-Gramm-Preforms für kohlensäu-rehaltige Getränke produziert. Die Maschi-ne erreicht einen Output von 27 000 Pre-forms in der Stunde. Die Qualität der Pre-forms wurde auf der K von einem visuellen Kontrollsystem inline geprüft. Netstal präsentiere die dritte Plattform sei-ner PET-Line-Baureihe, die PET-Line 2000 für kleine und mittlere Volumina. Der Plastver-arbeiter berichtete über diese Innovation in der Juli-Ausgabe (Download unter www.plastverarbeiter.de, Stichwortsuche: „Zukunft spricht hybrid“).
Hingucker: Die Pinkline für Commodity-Anwendungen basiert auf der Maschinenserie Systec und ist nicht nur in pink erhältlich. (Bild: Demag)
löst. Damit verfügt die Maschine über die NC5-Steuerung und das verbesserte Öl-management im Standard. Die Maschine wird im Schließkraftbereich von 350 bis 4 200 kN angeboten. Die Standardaus-
INMOLD-LABELING
stattung der Pinkline entstand auf Basis nationaler und internationaler Anforde-rungsprofile. „Ausliefern werden wir die Anlagen aber sicher nicht in der Farbe pink“, sagte der neue Demag-Marketing-leiter Raik Flämig auf der Messe. Ob er damit Recht behält, wird das Nachmesse-geschäft zeigen.
Krauss Maffei entwickelte für Stan-dardanwendungen die ClassiX-Baureihe, deren Maschinen mit dem Optionskata-
log der CX-Baureihe konfiguriert werden können.
Haitian International präsentierte auf der K die neue Mars-Serie. Diese basiert auf der Saturn-Serie, besitzt aber eine in-novative Antriebslösung: Ein hoch-dynamischer AC-Servomotor treibt eine Zahnradpumpe an und erreicht gegen-über den konventionellen, asynchronen Lösungen mit Regelpumpen eine Ener-gieersparnis von 20 bis 70 Prozent. Die
Netstal zeigte auf der K seine neue Hybrid-Spritzgießmaschine Evos – der Plastver-arbeiter berichtete in der Juli- und Oktober- ausgabe, s. Download – unter anderem in ei-ner IML-Anwendung. Auf einer Evos 3500 wurden mit einem 4+4-fach-Werkzeug Be-hälter mit einem Fassungsvermögen von 500 Gramm bei einem Zyklus von knapp fünf Sekunden gefertigt. Während des Spritzgießprozesses erhielt der Becher di-rekt sein Etikett. Netstal kombinierte dieses Anwendung mit dem Mucell-Verfahren von Trexel, bei welchem während des Spritzgie-ßens kleine Stickstoffmengen in die Schmelze eingebracht werden, um Gewicht einzusparen. „Bei der Herstellung von Mar-
garinebechern erzielen wir damit Material-einsparungen von acht Prozent“, verdeut-lichte Bernhard Merki, CEO von Netstal auf der K. Arburg produzierte während der K in einem Sechs-Kavitäten-Werkzeug im IML-Verfah-ren Joghurtbecher. Diese Anwendung inte-grierte die gesamte Automation rund um einen Allrounder 570 A, die mit 2 000 kN Schließkraft derzeit größte elektrische Spritzgießmaschine aus dem Programm des Anbieters. Die Automation dieser Anla-ge wurde durch die Firma Waldorf ange-passt und optimiert. Die Zykluszeit für die-sen Prozess liegt bei unter vier Sekunden. Damit zielte diese Messedemonstration auf
die Anforderung, schnell und gleichzeitig hochpräzise zu produzieren. Eine Zykluszeit von 2,9 Sekunden erreichte auf der Messe eine Spritzgießmaschine vom Typ HyPac am Stand von Husky. Mit In Mold-Labeling wurden in einem 4+4-fach-Werkzeug Rechteck-Container produziert. Die IML-Anlage zu diesem Exponat lieferte die schweizer Firma Müller. Außer den Spritzgießmaschinenbauern be-fassten sich zur K weitere Unternehmen mit dem Thema Inmold-Labeling. So präsentier-te zum Beispiel Eltex-Elektrostatik sein Sys-tem Eltex IL, das für eine gute Haftung des Dekors und Etiketts im Werkzeug sorgt und so ein Verrutschen verhindert.
Schnell und hochpräzise
Plastverarbeiter · Dezember 2007 25
Maschinenserie steht in 16 Schließkräf-ten zwischen 600 und 60 000 kN zur Ver-fügung.
Als robuste Lösung mit hoher Dauer-lauffestigkeit präsentierte Battenfeld Kunststoffmaschinen die komplett über-arbeitete Kniehebelbaureihe TM. Gezeigt wurde eine typische Schnelllaufanwen-dung: Die Herstellung von Verschluss-kappen für Speiseölflaschen aus LLDPE mit einem 48-fach-Werkzeug. sz
