Rege Betriebsamkeit herrschte in allen drei Hallen. Den größten Zuspruch jedoch erfuhren die Highlights der Euromold: Energieeffizienz und Werkzeugbau, e-Production für Jedermann und die Werkstoffschau. Formen- und Werkzeugbauer konnten sich in Halle 8 informieren, welche Möglichkeiten der Optimierung sich auftun. Gerade das Thema Energieeffizienz und Nachhaltigkeit spielt in der Kunststoffindustrie eine wichtige Rolle. Darauf zielte auch der Erlebnispark mit Live Demonstrationen im Bereich Spritzguss ab. Gemeinsam stellten die Spezialisten für Formenbau, Spritzgieß-Simulation und Bauteiloptimierung vom Konstruktionsbüro Hein aus Neustadt und der Normalienhersteller Nonnenmann aus Winterbach auf der diesjährigen Euromold Weiterentwicklungen und Anwendungen rund um ihr gemeinsam entwickeltes Konzept für isolierte Formen mit Namen IsoForm vor.

Sowohl das isolierte Formenkonzept als auch das Angusskonzept von Hein/ Nonnemann sollen neue Potenziale für Produktqualität und Energieeffizienz in der Spritzgussfertigung erschließen.
Insbesondere durch die Anwendung des ganzheitlichen Ansatzes des Konzeptes sollen sich Durchlaufzeit und Gesamtkosten für Anwendungen in Kunststoff-, Druckguss- und Gummiformen deutlich reduzieren lassen. Da bei Werkzeugen nach dem Prinzip nicht das gesamte Werkzeug sondern nur die Kavitäten beziehungsweise deren Konturen temperiert werden, sollen zum Beispiel im Spritzguss in der Aufheizphase Energieeinsparungen bis zu 80% bei der Temperierung erzielt werden. Das gilt für alle bekannten Temperierverfahren. Bei Licht betrachtet setzt die Optimierung für mehr Effizienz bereits bei der Produktentwicklung ein.
Für den Kaltkanalbereich (Thermoplaste) und andere Anwendungen (Duroplaste und Elastomere) wurde ein universelles Kalt-Anguss-System erarbeitet. Im Verteilereinsatz innerhalb der Formplatte wird auf die mittlere Angusskralle verzichtet. Dafür setzt man zwei außermittige Krallen ein und sieht zwingend einen Totkanal für den kalten Pfropfen vor. Daneben wurde ein spezieller Angusseinsatz für die Tunnelanbindung erstellt. Der wurde rheologisch optimiert und kombiniert den Stauboden mit einem sanften Übergang auf eine fast kreisrunde Anbindung am Artikel. Durch die spezielle Übergangskontur ergeben sich keine Messerkanten quer zur Fließrichtung und so ist bei Einhaltung des richtigen Angussdurchmessers die Scherung im Kunststoff so gering wie nur möglich. Ist eine Einbringung der Tunnelgeometrie nur im Formeinsatz direkt möglich, so ist das gesamte Tunnelangussprogramm auch als Elektrode bei Nonnenmann erhältlich. In weiteren Ausführungen werden die Angusseinsätze geschraubt, geklemmt und/oder auch temperiert.
Die Besucher konnten sich an acht Stationen umfassend informieren und das isolierte Werkzeug auf der Spritzgießmaschine im Betrieb sehen. Das Bauteil – eine Kunststoff-Schachtel mit vielen kleinen Fächern und dünnen Wandstärken – zeigte einen Problembereich, der mit Blick auf Temperierung und Entformung bei vielen Spritzgießwerkzeugen für Stecker, Adapter und andere zu finden ist. Durch die isolierten Formeinsätze wird die innovative Temperierung mit einem Kältemittel als Impulstemperierung in Kombination mit einer Wassertemperierung besonders gut umsetzbar, denn die Temperierung konzentriert sich auf diesen Einsatz.

Heißkanalsysteme alsInnovationstreiber

Die Hersteller und Anbieter von Heißkanalsystemen warteten mit einer Fülle von Neuerungen auf. Bei klassischen Spritzgießwerkzeugen ist das Angusssystem nicht thermisch vom Rest des Werkzeuges isoliert. Deshalb sind Werkzeug und das darin befindliche Angusssystem deutlich unterhalb der Temperaturen zur Verarbeitung des Kunststoffes temperiert. Mit allen Nachteilen, die damit verbunden sind.

Mit den Heißkanalsystemen wurde das alles anders. Das Angusssystem ist thermisch vom Rest des Werkzeuges getrennt und wird separat beheizt. So bleibt die Kunststoffschmelze im Angusssystem dauerhaft fließfähig und es kommt zu keiner Erstarrung des Kunststoffes im Angusssystem. Zudem bleibt kein Anguss am Bauteil. Und durch die Heißkanalsysteme lassen sich längere Fließwege realisieren, weil der Druckverlust im Angusssystem nicht durch ein Abkühlen der Schmelze und der damit verbundenen Viskositätserhöhung vergrößert wird. Zwar sind für Heißkanäle höhere Investitionen erforderlich, da das Werkzeug speziell für die Aufnahme eines Heißkanalsystems ausgelegt sein muss, das Heißkanalsystem selber Kosten verursacht und eine zuverlässige Steuer- und Regeltechnik erfordert. Demgegenüber sind – insbesondere bei teuren technischen Werkstoffen – deutliche Einsparungen beim Rohstoff sowie Einsparungen bei der Nachbearbeitung des Produktes zu erzielen.
Davon konnten sich die Besucher in Halle 9 an Ort und Stelle über den augenblicklichen Stand der Technik in Sachen Heißkanalsysteme informieren. Die Mehrzahl der Hersteller stellt sich inzwischen auf elektronisch angetriebene Systeme ein. Doch die Elektronikantriebe stoßen dort an ihre Grenzen, wenn die Schließkräfte das Leistungsvermögen der Motoren überfordert, beziehungsweise eine utopische Motorengröße erfordern würde.
Klar erkennbar war der Wunsch nach Energieeffizienz. Kein Wunder, macht der Energieeinsatz doch einen großen Anteil innerhalb der Kosten in der Kunststofffertigung aus. Daneben stand die Forderung nach Prozesssicherheit und problemloser Verarbeitung ebenfalls obenan. Gezeigt wurden sowohl thermische als auch Nadelverschluss Heißkanalsysteme, modulare und integrierte Systeme sowie komplette Spritzseiten und Temperaturregler und Nadelverschluss Kaskadensteuerungen. Bei fast allen Herstellern überwog sowohl bei den Verteilerblöcken als auch den Düsen, die die Schmelze in die Formnester führen, die Außenbeheizung. Ansätze für innenbeheizte Düsen waren die Minderheit. Erste Prototypen, wie zum Beispiel bei der Firma Incoe, waren nicht zu übersehen und warten auf ihre praktische Nutzung. Ewikon stellte eine Reihe von Neuerungen vor: Mehrfachdüsen, seitliche Anspritzung, mehrfach Nadel-verschlussanbindung auf kleinstem Raum speziell für die Produkte, die in der Medizintechnik zum Einsatz kommen.

Effizientere und verlustfreie Herstellung von Formteilen

Die Halle 11 war ebenfalls ein Besuchermagnet. Hier zeigten insbesondere die Hersteller von 3D-Druckern was inzwischen mit den weiterentwickelten Systemen möglich ist. Die Auflösung der Geräte steigt und die Leistungsfähigkeit ebenfalls. Und mit Ihnen die stets realistischere Produktdarstellung. Gleichzeitig zeigte die Technik der additiven Fertigung effizientere und verlustfreie Herstellung von Formteilen in nahezu unbegrenzter Formengeometrie. Speziell in Fällen individueller Produktgestaltung wird dieses Verfahren bevorzugt. Ganz im Gegensatz zu den abtragenden Verfahren. Erstmals stellte HP Hewlett Packard mit seinem Design Jet 3D Drucker einen 3D Farbdrucker für den dreidimensionalen Druck vor. Die neuen Geräte wurden nach Aussagen des Unternehmens speziell für den MCAD Sektor sowie den Bereich der technischen Ausbildung entwickelt. Unter dem Titel e-Production für Jedermann zeigten Hochschulen und hier insbesondere die Fakultät Gestaltung der Hochschule für angewandte Wissenschaft und Kunst Hildesheim HAWK präsentierten Zukunftsprodukte und innovatives Design für den Bereich Rapid Manufacturing und Rapid Prototyping. Gleichzeitig stelle die HAWK das weltweit erste Fahrzeug vor, das in einem Stück in 3D gedruckt und von einem Akkuschrauber angetrieben wird.

Euromold Award 2010
Pokal für Innovationen

Der Euromold Award wird jedes Jahr für innovative und zukunftsweisende Produkte und Dienstleistungen vergeben und versteht sich als eine wichtige Auszeichnung in der Produktentwicklung.
Zum Gewinner des Euromold Gold Awards 2010 wurde die Firma Schweiger aus Uffing am Staffelsee gewählt. Das auf Werkzeug- und Formenbau spezialisierte Unternehmen überzeugte die Jury mit seinem innovativen PIT Projektilinjektionsverfahren für die Herstellung von Hohlkörpern wie zum Beispiel Kühlwasserrohren. Dabei wurde erstmals das Massedrückverfahren mit dem PIT Verfahren gekoppelt. In der Produktion wird das verdrängte Material über das Heißkanalsystem direkt zurück in das Maschinenaggregat befördert und nicht wie bisher in einen Überlauf. Laut Schweiger führt dies nicht zur zu „enormen Einsparpotenzialen“ beim Rohstoff sondern auch zu einer um rund 10 Prozent verkürzten Zykluszeit.
Der Euromold Award in Silber wurde an Diebold Goldring Werkzeuge in Jungingen für das Produkt JetSleeve vergeben. Laut Diebold lassen sich mit diesem Verfahren 1 € pro Minute an Fertigungskosten einsparen. Das Prinzip ist so einfach wie genial. An der Spitze eines Schrumpffutters wird eine Aluminiumhülse mit 16 winzigen Düsen angeschraubt. Per Druckluft wird ein Schmiermittel direkt an die Spitze des Fräsers geblasen und die abgetragenen Späne unmittelbar entfernt. Neu daran ist die aufgeschraubte Hülse. Sie macht im Gegensatz zu bisherigen Verfahren Umrüstkosten überflüssig. Und die Standzeit der Fräser wird aufgrund dieser Technologie mindestens verdoppelt. Auch der ungeliebte Fräserbruch durch das Überfahren eines Spans lässt sich mit diesem Verfahren ausschließen. Selbst tiefe Kavitäten sind jetzt mit diesem Verfahren einfach herzustellen.
Als dritter im Bunde gewann Röhm in Sontheim an der Brenz den Award in Bronze. Der ausgezeichnete elektrisch betätigte Spannkopf ermöglicht den schonenden Einsatz elektrischer Energie und bildet einen wichtigen Abschnitt auf dem Weg zur hydraulikfreien Maschine.

Erhöhte Marktchancen
Auf Zuwachs ausgerichtet

Ein Marktpotenzial der Additiven Verfahren von mehr als einer Milliarde Euro in den nächsten 3 bis 5 Jahren sieht Abe Reichental, Präsident und CEO von 3D Systems. Die Herstellverfahren und die dafür erforderlichen Materialien eröffnen zunehmend mehr Aspekte der Serientauglichkeit. In der Dentaltechnik kommen bereits heute 3D-Drucker für spezielle individualisierte Produkte zum Einsatz. Und der Markt für diese Technik wird sich weiter öffnen, da die Geräte immer günstiger in der Anschaffung werden und leichter zu nutzen.

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Über den Autor

Manfred Frank, freier Fachjournalist, Mühlheim