CDS 34 Modul solo

Das DCIM-System erlaubt ein direktes Compoundieren an quasi jeder Spritzgießmaschine. (Bildquelle: Yizumi)

Der Spritzgießer aus Süddeutschland hatte intensiv nach einem schallabsorbierenden, hochgefüllten Polypropylen-Compound mit weiteren spezifischen Eigenschaften gesucht. Bei dem Anbieter Exipnos aus Merseburg in Sachsen-Anhalt war der Unternehmer endlich fündig geworden. Allerdings überstieg die von ihm benötigte Kapazität von 1.000 Jahrestonnen die Kapazitäten des Compoundierunternehmens, wie Geschäftsführer Peter Putsch unumwunden einräumte: „Wir sind auf kleine und mittlere Produktionsmengen spezialisiert.“

Seinem Neukunden konnte der gebürtige Franke dennoch eine Lösung anbieten: „Stellen Sie unser Compound einfach selbst her, in Lizenz und direkt an ihren Spritzgießmaschinen!“

 

Direktcompoundieren spart Energie und Kosten

Der überraschende Vorschlag machte den Anfrager umso neugieriger, je detaillierter Putsch ihm das dahinterstehende Konzept des Direct Compounding Injection Molding (DCIM) erläuterte: „Alles, was Sie benötigen, ist ein Compoundiermodul. Dieses Compound Delivering System oder CDS docken Sie an eine Spritzgießmaschine der erforderlichen Größe an, gleichgültig von welchem Hersteller. Die Rezeptur, die Programmierung des Compoundiermoduls und auf Wunsch auch die Bezugsquellen für die nötigen Rohstoffe liefern wir Ihnen dazu“.

Als besonders spannend erwies sich die Kosten- und Umweltbilanz, die Putsch aufmachte: „Weil – anders als bei der klassischen Kunststofffertigungskette – das Material nach dem Compoundieren nicht wieder abgekühlt, granuliert, transportiert und vorm Spritzgießen abermals aufgeschmolzen werden muss, sparen Sie etwa 35 Cent pro Kilogramm Material“[*], rechnete der erfahrene Compoundeur vor, „bei 1.000 Jahrestonnen also immerhin rund 350.000 EUR“.

Allein das entspreche dem Gegenwert von mehr als drei CDS-34-Modulen mit einem Schussgewicht von 500 Gramm. „Die Maschine würde sich also bei Ihrem Auftragsvolumen innerhalb von drei bis vier Monaten bezahlt machen. Sie können das CDS aber ebenso gut leasen.“

Ökologischer Fußabdruck verkleinert

Durch den Wegfall der genannten, überaus energieintensiven Arbeitsschritte, werde der Ausstoß von Kohlenstoffdioxid pro verarbeiteter Tonne Kunststoff um zirka 264 Kilogramm reduziert. „In einer Zeit, in der immer mehr Staaten, Umweltinitiativen und auch Branchen fordern, die CO2-Bilanz für Waren und Dienstleistungen transparent zu machen, wird dieser Vorteil mehr und mehr zu einem entscheidenden Verkaufsargument“, gibt Timo Günzel, Head of Product Management bei Yizumi, zu bedenken.

Das chinesische Unternehmen hat mit seiner in Aachen ansässigen Deutschlandtochter und DCIM-Vordenker Peter Putsch das Direktcompoundierkonzept als erster Anbieter weltweit in ein serienmäßiges modulares System umgesetzt. Auf der K 2019 feierte der an der Technologiebörse ChiNext notierte und in über 60 Ländern tätige Konzern mit dem CDS 34 eine viel beachtete Weltpremiere. Eine Woche lang konnten Besucher in Düsseldorf das Zusammenspiel des patentierten Direktcompoundiermoduls mit einer Standard-Spritzgießmaschine live verfolgen. Der Stand war die meiste Zeit überfüllt, die produzierten Design-Kaffeebecher aus bioabbaubarem Kunststoff begehrt. „Wir haben mehr als 200 Fachgespräche mit Kunden aus vier Kontinenten geführt“, freut sich Günzel.

Passend für alle SGM

„Gegenwärtig geht das zweite, nächstgrößere Modul namens CDS 68 mit einem Schussgewicht von 1.000 Gramm in Serie“ gewährt der Produktmanager einen Ausblick auf den weiteren Ausbau des Produktsortiments. Bis zum Jahresende werde das „CDS 102 mit einem Schussgewicht von 3.000 Gramm verfügbar sein“, fügt er hinzu. Auf entsprechenden Kundenwunsch hin sei mit dem CDS 136 ab 2021 zudem ein noch durchsatzstärkeres System lieferbar.

Das CDS-34-Modul mit einem Schussgewicht von 500 Gramm macht sich innerhalb weniger Monate bezahlt. (Bildquelle: Yizumi)

Das CDS-34-Modul mit einem Schussgewicht von 500 g macht sich innerhalb weniger Monate bezahlt. (Bildquelle: Yizumi)

Jedes CDS könne an „entsprechend dimensionierte Spritzgießmaschinen beliebiger Hersteller angedockt werden“, verweist Günzel auf einen weiteren Vorteil. Verarbeiter brauchten somit nicht in neue Spritzgießmaschinen zu investieren. Dank einer mobilen Lagerung auf Rollen und einer in zwei Achsen beweglichen Rahmenkonstruktion sei sogar der wechselnde Einsatz eines CDS an mehreren Maschinen möglich. Darüber hinaus erlaube das Anschlusskonzept den flexiblen Produktionsbetrieb der betreffenden SGM mit, ohne oder in Kombination mit dem CDS-Modul. „Kein Unternehmer muss sich also zwischen Direktcompoundieren und konventioneller Produktion entscheiden, sondern erweitert seine Optionen an ein und derselben Anlage auf das maximal Mögliche“.

Gegen die Bedenken vieler Spritzgießer, sich mit dem Compoundieren zusätzliche Verantwortung und auch Risiken in die Werkhalle zu holen, setzen die Yizumi-Entwickler auf  einfachste Bedienbarkeit und umfassenden Service. So gibt Günzel Entwarnung: „Für ein benötigtes Compound erhalten Kunden von uns, falls sie es wünschen, künftig die komplette Rezeptur, zertifizierte Beschaffungsstrecken für die benötigten Rohmaterialien sowie das compoundspezifische Programm zur Steuerung des CDS und des Gesamtsystems.“ Die Anwender müssten letztlich nur dafür sorgen, dass die Dosierer stets ausreichend mit den richtigen Materialien befüllt seien. „Alles andere übernimmt die Maschine“, so Günzel.

Modifizieren statt neu bestellen

Gleichzeitig eröffne das intuitive Bedienkonzept über grafische Panels „jederzeit die Möglichkeit, in den Prozess einzugreifen, zum Beispiel, um das Material an veränderte Wünsche eines Auftraggebers anzupassen“, ergänzt Peter Putsch, der seit langem tagtäglich mit dem System arbeitet: „Wo Sie früher das vorhandene Compound abschreiben, ein neues bestellen und dann Tage oder vielleicht Wochen auf die Lieferung warten mussten, genügen nun oft ein paar Fingertipps oder der Download einer angepassten Steuerungssoftware, und die SGM wird mit dem modifizierten Werkstoff gefüttert.“ Wer tiefer in die Materie einsteigen oder sein CDS komplett selbst steuern wolle, könne entsprechende Schulungen besuchen, die Yizumi ebenfalls anbiete.

Um das Rundum-sorglos-Versprechen des maschinengesteuerten Direktcompoundierens einlösen zu können, mustert Putsch im Auftrag von Yizumi gegenwärtig die Basisformulierungen Hunderter Plastwerkstoffe für die Verarbeitung mit DCIM-Systemen ab. „Die Rezeptur-Datenblätter für die gängigsten Polypropylentypen mit Füllstoff liegen bereits vollständig vor“, zieht Timo Günzel eine aktuelle Zwischenbilanz, „darunter für das gesamte automobile Interieur und Exterieur“. Gegenwärtig laufen im Merseburger Exipnos-Technikum Versuchsreihen mit glasfaserverstärkten und bioabbaubaren Compounds, bis zum Jahresende sollen auch die gängigsten Blends für die digitale Rezeptdatenbank für jedermann aufbereitet sein.

Eine weitere Option im noch jungen DCIM-Kosmos stellt dabei das Polykum Digilab dar, eine Compound-Suchmaschine, mit der Yizumi eng kooperiert: „Hier können durch die Eingabe von Eigenschaftsparametern, die ein Werkstoff erfüllen soll, geeignete Compounds ermittelt werden“, erklärt Mitinitiator Peter Putsch. Die zugehörige Rezeptur fürs Direktcompoundieren inklusive der erforderlichen Einstellungen an der Maschine werde mitgeliefert.

Thermisch empfindliche Werkstoffe profitieren

Ihre Vorteile spielt die DCIM-Technologie allerdings „nicht nur bei der Verarbeitung gängiger Compounds aus“, wie Putsch unterstreicht. Gerade beim Recycling oder bei speziell zu beschichtenden sowie besonders empfindlichen Materialien sei das Direktcompoundieren der klassischen Fertigungskette oft auch qualitativ überlegen. So profitierten thermisch und mechanisch empfindliche Biokunststoffe von der schonenden Verarbeitung im CDS. Klarsicht- oder zu verchromende Kunststoffteile müssten in der Regel nicht mehr aufwendig getrocknet werden, weil überschüssiges Wasser im DCIM-Fertigungsprozess „ganz natürlich“ ausgase. Zudem könnten teure Additive wie Farbbatches oder AA-Blocker deutlich reduziert werden – bei gleichen Effekten.

Compoundgeschäft vor Umbruch?

Sein klassisches Geschäft als Compoundeur sieht der Exipnos-Geschäftsführer vor einem Umbruch. Zwar würden vorgefertigte Compounds in einigen Bereichen weiter ihre Berechtigung haben, ist er überzeugt. Sein Unternehmen aber sehe er auf dem Weg zum Systemhaus für die Direktcompoundiertechnologie. „Exipnos wird in Zukunft weniger Granulate, dafür mehr Know-how und Serviceleistungen verkaufen“, prognostiziert Putsch. „Nicht, weil wir uns das wünschen, sondern weil die Vorteile der DCIM-Technologie nicht mehr zu ignorieren sind.“

 

[*] Je nach Compound können die Einsparungen auch bei bis zu einem Euro pro Kilogramm liegen.

Über den Autor

Frank Pollack

arbeitet in Halle (Saale) als diplomierter, freier Journalist für Wissenschafts- und Wirtschaftsmagazine und unterstützt die gemeinnützige Fördergemeinschaft Polykum e. V. bei der Pressearbeit.