Die K 2019 wird zeigen inwieweit Kreislaufwirtschaft schon möglich ist und an welchen Entwicklungen die Unternehmen arbeiten, um dies weiter zu verbessern. (Bildquelle: Engel)

Die K 2019 wird zeigen, inwieweit Kreislaufwirtschaft schon möglich ist und an welchen Entwicklungen die Unternehmen arbeiten, um dies weiter zu verbessern. (Bildquelle: Engel)

Die Kunststoffindustrie steht vor einer Herkulesaufgabe. Sie muss ihr Ansehen in der Öffentlichkeit wieder ins rechte Licht rücken. Hier müssen alle Beteiligten entlang der Prozesskette an einem Strang ziehen. Vom Rohstoffhersteller über die Maschinenhersteller und Verarbeiter bis hin zu den Recyclingunternehmen. Engel, Schwertberg, Österreich, als Spritzgießmaschinenhersteller präsentiert in Düsseldorf einige Neuentwicklungen, die die Kreislaufwirtschaft unterstützen. „Es ist mir ein persönliches Anliegen, dazu beizutragen, für die Kunststoffindustrie eine Kreislaufwirtschaft aufzubauen“, betont Dr. Stefan Engleder, CEO der Engel Gruppe, bereits im Vorfeld der K die große Bedeutung dieses Themas. „Die Kunststoffindustrie trägt eine globale Verantwortung, der die Unternehmen nur gemeinsam gerecht werden können. Ich begrüße es deshalb, Circular Economy auf dem wichtigsten internationalen Branchenevent in den Fokus zu rücken. Die K wird diesem Thema noch mehr Schub verleihen.“

Den gesamten Prozess im Blick

Mit dem neuen iQ Process Observer stellt das Spritzgießmaschinenbauer ein intelligentes Assistenzsystem vor. Wurden bislang einzelne Arbeitsschritte des Spritzgießprozesses wie Einspritzen oder Kühlen optimiert, so behält der neue iQ Process Observer über das vollständige Fertigungslos den Gesamtprozess im Blick. Es werden kontinuierlich mehrere hundert Prozessparameter analysiert, sodass sich Prozessveränderungen frühzeitig erkennen lassen und deren Ursachen schneller zu ermitteln und beheben sind. Die Ergebnisse werden sowohl in der CC300 Steuerung der Spritzgießmaschine als auch im Engel Kundenportal e-connect übersichtlich dargestellt. In Form einer Klartextmeldung weist das System den Maschinenbediener auf ungünstige Prozesseinstellungen und -zustände und zeigt die dafür mögliche Ursachen auf. Dies hilft dem Anwender bei der Prozessoptimierung und im Fehlerfall bei der Behebung. Die permanente Anpassung qualitätsrelevanter Prozessparameter auf Basis von Echtzeitdaten ist ein wesentliches Merkmal der Smart Factory. Dabei macht der Maschinenbauer mit dem streng modularen Ansatz seines Inject 4.0 Programms den Verarbeitern besonders einfach, die sich durch die voranschreitende Digitalisierung neu eröffnenden Chancen zu nutzen. Schon einzelne Lösungen wie die iQ Produkte sind sehr hilfreich. In vielen Betrieben sind sie die ersten Schritte auf dem Weg zur Smart Factory.

Chargenschwankungen ausgleichen

Der neue iQ Process Observer hat den gesamten Fertigungsprozess im Blick. (Bildquelle: Engel)

Der neue iQ Process Observer hat den gesamten Fertigungsprozess im Blick. (Bildquelle: Engel)

Für das Verarbeiten von Neuware ist iQ Weight Control, das die qualitätsrelevanten Prozessparameter beim Einspritzen für jeden Schuss einzeln an die aktuellen Bedingungen anpasst, bereits im Einsatz. Rezyklate weisen naturgemäß jedoch größere Chargenschwankungen als Neuware auf. Dass die Software auch unter diesen Bedingungen zuverlässig funktioniert, hat der Maschinenhersteller gemeinsam mit dem Recyclingmaschinenhersteller Erema, Ansfelden, Österreich in ausführlichen Versuchsreihen getestet. Es wurden stark verschmutzte Geotextilien aus Poly­propylen mit verschiedenen Recyclingtechnologien aufgearbeitet, regranuliert und im Spritzguss verarbeitet. „Die Versuche haben bestätigt, dass iQ Weight Control auch in der Verarbeitung von Rezyklaten das Schmelzevolumen über die gesamte Fertigungsdauer konstant hält“, berichtet Paul Kapeller, Produktmanager Digital Solutions von Engel Austria. Auf einer Victory 120 Spritzgießmaschine wird während der K vollrezykliertes ABS verarbeitet und das Potenzial von der Software zum Schließen von Wertstoffströmen deutlich. Um realistische Bedingungen zu zeigen, werden Rezyklate mit unterschiedlichem MFI von zwei verschiedenen Firmen, MGG Polymers und Bage-Plastics, eingesetzt.

Zeigen, was bereits möglich ist

„Die K 2019 wird aufzeigen, was heute schon möglich ist und woran die Unternehmen der Kunststoffbranche arbeiten, um immer mehr Stoffkreisläufe zu schließen“, so Engleder. Zu den vorrangigen Aufgaben auf dem Weg zur Kreislaufwirtschaft gehöre es, aufbereiteten Kunststoffabfällen ein breiteres Einsatzspektrum zu eröffnen.

Im Skinmelt-Verfahren werden Transportboxen am Messestand produziert. Sie enthalten über 50 Prozent Rezyklat. (Bildquelle: Engel)

Im Skinmelt-Verfahren werden Transportboxen am Messestand produziert. Sie enthalten über 50 Prozent Rezyklat. (Bildquelle: Engel)

Ein weiterer Ansatz Rezyklate einzusetzen, sind sogenannte Sandwichbauteile. Sie besitzen einen Kern aus Rezyklat, der von Neuware umschlossen ist. Ziel ist es, zum einen immer mehr Produkte für diese Form der Zwei-Komponenten-Fertigung auszulegen und zum anderen den Rezyklat­anteil in den Sandwichstrukturen zu erhöhen. Der erzielbare Rezyklatanteil im Kern wird wesentlich von der Formteilgeometrie und dem Füllbild der Kavität bestimmt. Die Transportboxen, die Engel auf seinem Messestand im Skinmelt Verfahren aus PP produziert, sind in dieser Hinsicht besonders anspruchsvoll. Dennoch gelingt es über 50 Prozent Rezyklat, das aus Post-Consumer-Sammlungen stammt, einzusetzen. Damit die Produkte am Ende ihrer Nutzungsdauer erneut recycelt werden können, ist es wichtig, dass sie sortenrein gefertigt werden.

Am Anfang das Ende im Blick

Design for Recycling bedeutet, dass bereits bei der Entwicklung eines neuen Produkts der spätere Recyclingprozess mitgedacht wird und die Anforderungen der Kreislaufwirtschaft und Nachhaltigkeit im Produktdesign Berücksichtigung finden. Weitere Beispiele, wo dies bereits gut funktioniert, sind in der Verpackungsindustrie und im Composite-Leichtbau zu finden. So geht bei der Herstellung von Dünnwandverpackungen im IML (In-mould-labelling)-Prozess der Trend zu Monomaterialsystemen, bei denen Label und Granulat aus demselben Material bestehen.

Im Composite-Leichtbau weisen thermoplastbasierte Lösungen den Weg in die Kreislaufwirtschaft. Im Organomelt Prozess des Maschinenbauers werden faserverstärkte Halbzeuge mit thermoplastischer Matrix mit einem Thermoplast aus der gleichen Materialgruppe des Matrixmaterials umspritzt. Somit hat das Bauteil das Potenzial wiederverwertet zu werden.

Holmlostechnik seit 30 Jahren am Markt

Auf der K 1989 wurden die ersten holmlosen Maschinen vorgestellt. Dieser Anlagentyp wurde entwickelt, weil es vom Markt gefordert wurde. Denn die Holme schränken die Designfreiheit der Werkzeugbauer ein und die Handhabung beim Werkzeugwechsel ebenso. Da die Aufspannplatten komplett ausgenutzt werden können, kann auf kleineren Maschinen mit größeren Werkzeugen gearbeitet werden. Während des Schließkraftaufbaus stellt der Force Divider sicher, dass die bewegliche Aufspannplatte dem Werkzeug parallel folgt und die Schließkraft gleichmäßig über die gesamte Werkzeugaufspannfläche verteilt wird. Kavitäten im Randbereich erfahren auf diese Weise in der Trennebene die gleiche Flächenpressung wie Kavitäten in der Mitte, was selbst beim Verarbeiten niedrigviskoser Flüssigsilikone die Gratbildung verhindert.

 

 

Halle/Stand 15/C58, FG 10.2, FG 16.2