Mobilität der Zukunft: Das fahrerlose Konzeptfahrzeug der Clemson University ist Teil der Messepräsentation von Krauss Maffei. (Bild: Clemson University)
Messebesucher auf der NPE können den gesamten Materialkreislauf von einem medizinischen Blutröhrchen bis zum Flaschenöffner auf dem Messestand von Krauss Maffei erleben. Das Motto des Maschinenbauers lautet dabei: "Make plastic green - with high quality and efficiency".
Angefangen beim Spritzgießen auf einer PX 251-1400, über den Upcycling-Prozess durch den Zweischneckenextruder ZE 28 BluePower bis hin zum Spritzgießen auf einer PX 81-180 demonstriert das Unternehmen aus Parsdorf die wertvolle Verwertung von Rohstoffen aus Einwegartikeln bis hin zur Fertigung von stylischen Bauteilen mit langer Lebensdauer.
Die vollelektrische PX 251-1400 fertigt pro Schuss 32 Blutröhrchen aus PP 9074 MED von Exxon Mobil. Diese Einwegartikel dienen – geschreddert – als Basis für den Upcycling-Prozess durch den Zweischneckenextruder ZE 28 Blue Power. Hier werden verschiedene Additive wie Haftvermittler und Flüssigfarbe zugesetzt, vermischt und homogenisiert. Das so erhaltene Recompound gelangt zur nächsten Spritzgießmaschine – zur vollelektrischen PX 81-180.
Da Rezyklate oft unterschiedliche Viskositäten haben und dadurch Prozessschwankungen verursachen können, ist die PX 81-180 mit APC Plus ausgestattet. Diese Maschinenfunktion gleicht diese Schwankungen sicher aus. So lassen sich Bauteile mit konstant hoher Qualität produzieren und der Ausschuss auf ein Minimum reduzieren.
Welche Einsparungen sind mit dem DCIM-Verfahren möglich?
Am Stand wird auch das DCIM-Verfahren (Direct Compounding Injection Molding) vorgestellt, mit dem sich bis zu 50 % an Materialkosten einsparen lassen. Darüber hinaus erlaubt das Verfahren dem Verarbeiter deutlich mehr Freiheit und Kontrolle bei der Rezepturentwicklung. Bei DCIM sitzt der Extruder in platzsparender Huckepack-Stellung direkt über der Einspritzeinheit einer hydraulischen Standard-Maschine.
Die compoundierte Schmelze gelangt in einer Wärme, also ohne Abkühlung oder Zwischenlagerung, in die Plastifizierung, wodurch sich der Polymerabbau reduziert. Zusätzlich spart der Einstufenprozess Energie und verringert den CO2-Fußabdruck. Auf der NPE produziert eine GX 1100-4300 DCIM robuste Mehrwegkisten aus drei verschiedenen Rezyklaten.
Die Maschinenfunktion Smart Operation macht hier die Inbetriebnahme und Steuerung der Spritzgießmaschine so einfach wie möglich. Die genannte Funktion ermöglicht mit nur zwei Tasten eine fehlerfreie Maschinenbedienung, erhöht die Prozessstabilität und steigert die Effizienz in der Produktion. Insbesondere Maschinenbediener ohne fundierte Vorkenntnisse in der Spritzgießtechnik profitieren demnach davon.
Neue Mucell-Schnecke mit höherer Plastifizierleistung
Mucell kann alles, was derzeit gefragt ist: Material-, Energie- und Investitionskosten einsparen und so den CO2-Fußabdruck von Produkten spürbar reduzieren. Auf der NPE präsentiert man eine neue Universalschnecke für Mucell-Anwendungen mit 30 % höherer Plastifizierleistung.
Die neue HPS-Physical Foaming-Schnecke verfügt über einen längeren Drei-Zonen-Bereich, der universell für alle Kunststoffe (mit und ohne Faserverstärkung) eingesetzt werden kann und eine um bis zu 30 % erhöhte Plastifizierleistung aufweist. Dadurch können kleinere Schneckendurchmesser als bisher gewählt werden, was die Investitions- und Betriebskosten für die Plastifiziereinheit deutlich senkt, oder es kann mit einer gleich großen Schnecke eine höhere Leistung erzielt werden.
Welche Applikationen werden auf der Messe gezeigt?
Silikone, insbesondere die neuen Generationen von LSR (Flüssigsilikonkautschuk), stellen Verarbeiter vor Herausforderungen, wenn es um Präzision und Konstanz im Spritzgießprozess geht. Auf der Messe fertigt eine PX 121-180 Silco Set Matrixlinsen für Scheinwerfer in der Automobilindustrie.
Die Maschinenfunktion APC Plus unterstützt hier eine nachhaltige Produktion, indem sie den Spritzgießprozess kontinuierlich analysiert und material- und umweltbedingte Schwankungen der Schmelzeviskosität schnell und präzise ausgleicht. Dies gewährleistet eine gleichbleibend hohe Bauteilqualität.
Das 2-fach LSR-Spritzgießwerkzeug für Matrix-Linsen stammt von Ach Solution und bietet einen optimalen Temperaturhaushalt sogar bei länger geplanten Stillstandszeiten. Dafür sorgt auch der eingebaute Ach Servoshot 2G mit Nadelverschlussregelung. Der hauseigene Linearroboter LRX 150 und die Greifer-Technik von Ach Solution inklusive optischer Inlineprüfung, Gewichtskontrolle und Separierung vervollständigen diese Anwendung.
Warum man eine Partnerschaft mit NIAR in der Luftfahrt eingeht
Weiterer Höhepunkt: Der Fertigungs-Demonstrator Frankenstein des National Institute for Aviation Research (NIAR) der Wichita State University. An verschiedenen Beispielen wird hier gezeigt, wie sich ausgereifte großserientaugliche Fertigungstechnologien aus der Automobilindustrie auf die Luft- und Raumfahrt übertragen lassen. Dieses Forschungsprogramm wird gemeinsam von NIAR und Krauss Maffei vorangetrieben.
Darüber hinaus zeigt NIAR einen Lufteinlasskanal eines 10 m langen unbemannten Systems, das mit einem von Fiber Dynamics, Wichita, Kansas/USA, entwickelten neuen Werkzeugkonzept hergestellt wird. Ein weiterer Höhepunkt auf dem Messestand sind Composites-Bauteile als Ersatz für Flugzeugfenster, die derzeit bei NIAR für die Umrüstung von Passagier- auf Frachtflugzeuge zertifiziert werden.
Hergestellt werden sie mit der unternehmenseigenen Fiber Form-Technologie. Das Verfahren kombiniert das Thermoformen von Organoblechen und das Spritzgießen in einem Prozess. Das Ergebnis sind besonders leichte und zugleich mit einem hohen Festigkeitsniveau versehene faserverstärkte Kunststoffbauteile. Bislang wurden sie vor allem im Fahrzeugbau eingesetzt.
Clemson University zeigt fahrerloses Konzeptfahrzeug
Ein weiterer Partner ist die Clemson University. Die Universität stellt ihr Know-how in den Bereichen Werkstoffe und Fertigung anhand mehrerer Projekte aus der Mobilitätsbranche vor. Besonders hervorzuheben ist ein hocheffizientes fahrerloses Konzeptfahrzeug, das für das Jahr 2035 konzipiert wurde.
Studenten und Dozenten der Clemson University arbeiteten mit Exxon Mobil Chemical und Honda North America zusammen, um den Prototyp mit besonderem Augenmerk auf Nachhaltigkeit zu entwickeln, zu bauen und zu validieren. Das Ergebnis ist ein Design mit einem Gewichtsanteil von 18 % Kunststoffen und Verbundwerkstoffen - fast doppelt so hoch wie der Marktdurchschnitt von 10 %. Das Projekt, bei dem wiederverwertete, leichte und recycelbare Materialien zum Einsatz kommen, ist ein Beispiel für die realitätsnahe und schnelle Forschungs- und Entwicklungsarbeit, die in an der Clemson University möglich ist.
Weltpremiere für erstes HP-RTM-Fahrrad aus den USA
Auf der NPE wird das erste in den USA hergestellte HP-RTM-Fahrrad (High Pressure Resin Transfer Molding) der Weltöffentlichkeit vorgestellt. Das ultraleichte Fahrrad kommt von Time Bicycles, einem der führenden europäischen Hersteller von Carbonfaser-Fahrrädern. Zusammen mit Krauss Maffei, dem Fraunhofer Institut USA und der Clemson University wurde das HP-RTM-Verfahren zur Serienreife in der Fahrradindustrie gebracht. Besucher der Messe haben die Möglichkeit, sich für ein Giveaway aus der ersten Produktion zu registrieren. Der Verkaufswert des kompletten Fahrrads beträgt 8.000 US-Dollar.
So wird die Produktion transparent
Alle Spritzgießmaschinen auf dem Messestand sind über den Krauss Maffei Smart Cube mit Social Production verbunden. Die Produktfamilie Social Production ermöglicht eine intuitive Überwachung der Spritzgießmaschinen, des Produktionsprozesses und des Zustands der Maschinenkomponenten.
Production Monitor beispielsweise garantiert einen schnellen Überblick über den Maschinenpark und hilft mit intelligenten Produktionskennzahlen jede angebundene Maschine effizient zu überwachen. Mit Process Support wird der Prozess mit künstlicher Intelligenz autonom überwacht. Die frühzeitige Erkennung von Abweichungen und eine proaktive Kommunikation an den Bediener steigern die Effizienz.
Die Condition Monitoring Lösung Live Care bietet eine kontinuierliche Online-Überwachung des Zustands von Maschinenkomponenten. Dies ermöglicht die Umsetzung von zustandsorientierten Instandhaltungsstrategien. Für eine Optimierung des Energieverbrauchts sorgt Energy Control. Das Modul erlaubt einen detaillierten Einblick in den Gesamtenergieverbrauch der Spritzgießmaschine sowie der einzelnen Maschinenkomponenten einschließlich der energiebedingen CO2-Emissionen.
US-Marktdebüt für additive Fertigungslösungen
Ab der zweiten Jahreshälfte wird das Unternehmen seine additiven Fertigungslösungen und Dienstleistungen auch für den US-Markt ausrollen. Eine Schlüsselkomponente dieses Angebots ist das LSAM-System (Large Scale Additive Manufacturing) Power Print neben dem Stereolithographie-System Precision Print.
In Orlando werden dazu aktuelle Fallbeispiele und Lösungen gezeigt. Power Print zeichnet sich durch die Verarbeitung großer Bauteile aus und nutzt dabei die Vorteile des 3D-Drucks. Mit der Fähigkeit, voll- oder teilgefüllte Strukturen zu produzieren, ein Bauvolumen von bis zu 10 m³ zu erreichen und die Umsetzung komplexer Designs zu vereinfachen, stellt Power Print eine Alternative zu konventionellen Produktionsmethoden in verschiedenen Branchen und Anwendungen dar.
NPE: West Hall A, Stand W600
Quelle: Krauss Maffei
Kunststoffrecycling: Der große Überblick
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