Sumitomo-Logo auf Maschine

Der Spritzgießmaschinenhersteller Sumitomo (SHI) Demag aus Schwaig stellt in Friedrichshafen wieder zahlreiche vollelektrische Spritzgießmaschinen vor und zeigt dabei die Vorteile der Technologie anhand von verschiedensten Applikationen. (Bild: Redaktion)

Messebesucher können insgesamt acht Intelect-Spritzgießmaschinen von Sumitomo (SHI) Demag, Schwaig, auf der diesjährigen Fakuma im Einsatz sehen. Vier davon sind auf dem eigenen Messestand zu begutachten, vier weitere auf Partnerständen.

Bei einer der Maschinen handelt es sich um eine Intelect 130 Multi.  mit einem flexiblen 6-Achs-Knickarmroboter von Sepro. Sie fertigt im 2K-Spritzgussverfahren hochwertige Innenelemente aus PC und ABS. Der Roboter entnimmt die Komponenten nach dem Hinterspritzen und sorgt dafür, dass die galvanisierbare, glänzende Kunststoffschicht für die anschließende Galvanisierung makellos bleibt. Das 2-Kavitäten- und 2-Komponenten-Werkzeug stammt von BIA Kunststoff- und Galvanotechnik. Im 2K-Spritzgussverfahren wird zunächst eine ABS-Oberfläche gespritzt und anschließend mit einer PC-Verstärkungskomponente hinterspritzt, um einen Konsolenknopf zu formen. In der von BIA durchgeführten Galvanisierungsphase wird das Bauteil galvanisch beschichtet, beispielsweise mit hinterleuchteten Symbolen, bevor es in die zentrale Steuereinheit von Premiumfahrzeugen eingebaut wird.

Die Servotechnik und die Parallelfunktion der Intelect-Spritzgießmaschine ermöglichen eine reibungslose und schnelle Drehung des Werkzeugs zwischen dem Einspritzen des ersten und des zweiten Materials. Diese Präzision sorgt nicht nur für die korrekte Positionierung der Bauteile, sondern verkürzt auch die Zykluszeiten deutlich im Vergleich zu früheren Mehrkomponenten-Spritzgusskonzepten. Der Drehtisch von Polar-Form, modifiziert mit der hauseigenen Antriebstechnik von Sumitomo (SHI) Demag, ermöglicht eine 180°-Werkzeugdrehung in 0,9 s. Dies reduziert die Produktionszykluszeit auf effiziente 30 s, wobei die Intelect Multi 130 vier hochwertige Fahrzeuginnenteile in etwas mehr als einer Minute herstellen kann.

Eine blaue Spritzgießmaschine: Auf einer Intelect 130 Multi werden im 2K-Spritzgussverfahren hochwertige Innenelemente aus PC und ABS gefertigt.
Auf einer Intelect 130 Multi werden im 2K-Spritzgussverfahren hochwertige Innenelemente aus PC und ABS gefertigt. (Bild: Sumitomo (SHI) Demag)

LSR-Verarbeitung: Zusammenarbeit mit ACH

Auf der Messe wird auch die LSR-Verarbeitung (Liquid Silicone Rubber) vorgestellt. Zusammen mit ACH Solution wird ein Infusionsventil auf der Intelect LSR-Maschine gefertigt. Die OPC-UA-Programmierfähigkeiten ermöglichen eine Datenintegration von Dosiersystemen, Multikavitäten-Werkzeugen und Automatisierung, was die Effizienz der Verarbeitung optimiert. Die schlüsselfertige Produktionszelle, bestehend aus einer Intelect LSR-Maschine, ACH Kaltkanaltechnik, Nadelverschlusstechnik und dem ACH Servoshot 2G, produziert Infusionsventile mit einem Teilegewicht von 0,36 g alle 22 s. Das elektrisch verstellbare Nadelverschlusssystem bietet eine Nadelhubgenauigkeit von 2 μm und gewährleistet durch geregelten Materialfluss und sensorüberwachte Befüllung eine hohe Bauteilqualität bei minimalem Materialabfall.

Weitere LSR-Anwendungen mit Partnern auf der Fakuma

Eine weitere LSR-Demonstration zeigt die Produktion von chirurgischen Zahnschutzabdeckungen. Emde Mouldtec liefert hierfür ein 4-fach-Werkzeug, das in die Intelect 75/420-65 passt. Das LSR-Dosiersystem Silcostar Edrive 200 Pro von Kracht, das für variable Mischungsverhältnisse ausgelegt ist, verlängert die Lebensdauer der Anlage erheblich im Vergleich zu konventionellen Systemen. Alle Messdaten werden über OPC-UA in die Intelect-Verarbeitungsdaten integriert und über die Euromap-82.3-Schnittstelle von Kracht rückverfolgt, wodurch ein stabiler Produktionsprozess gewährleistet wird.

Sumitomo (SHI) Demag sieht großes Potenzial für die LSR-Technologie, insbesondere in den Bereichen Elektronik, Medizintechnik, Automobil und Konsumgüter. Momentive Performance Materials und Elmet Elastomere demonstrieren dies anhand eines Tropfschutzes mit einem Einzelschussgewicht von 55 g, der aus einem hochreaktiven Silophen LSR 2760 Material gefertigt wird, das durch seine thermische Stabilität vielseitige Anwendungsmöglichkeiten bietet. Für den Automobilsektor bietet die Verlagerung hin zur Massenproduktion von Elektrofahrzeugen Chancen, insbesondere für Zulieferer, die ihre Kompetenzen in der Mehrkomponententechnik und LSR-Verarbeitung weiter ausbauen. Sumitomo (SHI) Demag unterstützt diese Entwicklung durch fortschrittliche Lösungen, die die Transformation der Mobilitätsbranche begleiten.

Was zeigt Sumitomo (SHI) Demag Neues im Bereich der Medizintechnik?

Die Kompetenzen von Sumitomo (SHI) Demag im Bereich Medizintechnik wird Andreas Montag vorstellen. Den Fokus wird der neue Business Development Director Medical dabei auf eine neue, leistungsstarke Spritzeinheit für eine 180-Tonnen-Maschine legen. „Die Erweiterung des Schließkraftbereichs von 130 bis 180 Tonnen ermöglicht die Verwendung von größeren Schussgewichten bei gleichbleibender Stellfläche“, erklärt Montag. „Diese Kombination aus Präzision und Massenproduktion ist entscheidend, um die Gesundheitskosten zu senken.“

Mit der Einführung einer 910er-Spritzeinheit – der größten, die in dieser Intelect untergebracht werden kann – wird das Anwendungsspektrum erweitert. Auf der Messe wird die Intelect-Spritzgießmaschine mit einem 32-fach-Werkzeug gezeigt, das alle 6,5 s Spritzenkolben mit einem Schussgewicht von 29 g aus nicht-porösem High Density Poly Ethylene (HDPE) produziert. Kunststoffverarbeiter können zudem eine 50-mm-Schnecke hinzufügen, um größere Teile zu spritzen. Dank der schnellen Wechselmöglichkeit zwischen den Schneckengrößen (45, 55, 60 mm) wird maximale Flexibilität gewährleistet.

Ein QS-Schalter in der Produktionszelle sortiert Schlechtteile aus und wiegt die guten Teile, die in ein austauschbares Boxensystem von AM Plastics gezählt werden. „Die effizientere Nutzung der Fläche erhöht das Produktionsvolumen pro Quadratmeter“, betont Montag.

„Die Live-Demonstration wird zusammen mit Elm-Plastic realisiert, von denen auch das Werkzeug, das Kühlsystem und weitere Peripheriegeräte stammen“, so Montag. „Diese hocheffiziente und kompakte Reinraum-Produktionszelle zeichnet sich durch Wiederholgenauigkeit und Sauberkeit aus. Sie wurde für hohe Geschwindigkeit und Präzision gebaut und ist so konzipiert, dass sie extrem enge Toleranzen bei medizinischen Anwendungen, die in hohen Stückzahlen produziert werden, auf die effizienteste Art und Weise handhaben kann, und gleichzeitig den Verarbeitern größte Flexibilität bezüglich der Bauteil-Größe bietet – von kleinen medizinischen Teilen bis hin zu größeren Komponenten.“

Kooperation mit Hekuma für Petrischalen-Produktion im Reinraum

Thematisiert werden auch die Ergebnisse der Kooperation mit Hekuma und dem asiatischen Werkzeugbauer Jestar Mold Tech. Konkret handelt es sich dabei um eine Live-Applikation für die Produktion von Petrischalen im Reinraum. Anstatt ein herkömmliches Etagenwerkzeug zur Herstellung von Petrischalen zu verwenden, liefert Jestar ein einseitiges 2+2-Werkzeug, das auf einer Intelect2 100 eine Zykluszeit von 7 s und damit einen hohen Produktionsausstoß ermöglicht. Die Automation übernimmt Hekuma mit einem 6-Achs-Roboter. Die Einhaltung der ISO 13485-Normen für Medizinprodukte wird durch festgelegte Benutzerparameter an der Intelect sichergestellt. Diese verhindern unzulässige Änderungen der Prozessparameter und gewährleisten gleichbleibende Qualitätsstandards.

Eine weiße Spritzgießmaschine: Eine Spritzgießmaschine des Typs Intelect S Medical bekommen Messebesucher ebenfalls in Aktion zu sehen.
Eine Spritzgießmaschine des Typs Intelect S Medical bekommen Messebesucher ebenfalls in Aktion zu sehen. (Bild: Sumitomo (SHI) Demag)

Energieeffizient Spritzgießen auch bei Großverpackungen

Beispiele, die eine Senkung der Energiekosten um bis zu 70 % belegen, zeigt das diesjährige Exponat im Bereich Verpackungen, das Arnaud Nomblot, Business Development Director Packaging und sein Team präsentieren. Mit der vollelektrischen Verpackungsmaschine Intelect 2 S 220/660-1400 wird demonstriert, wie Hersteller von Massenverpackungen den Energieverbrauch um mehr als die Hälfte reduzieren und gleichzeitig die Produktionskapazitäten steigern können. Vor Ort werden auf der Maschine in weniger als vier Sekunden vier Lebensmittelbehälter aus PP mit In-Mould-Labels (IML) produziert. Ein integrierter IML-Seiteneinzugsroboter unterstützt die Produktion. Laut Nomblot beginnen die Zykluszeiten der Intelect S-Serie bei etwa vier Sekunden. Verbesserte Werkzeugbewegungen, optimierte Düsenpositionierung, eine angepasste Dosiergeschwindigkeit sowie präzise Einspritz- und Auswerferbewegungen steigern die Produktivität. Dies kann in manchen Fällen zu einem Return on Investment (ROI) innerhalb von 18 Monaten führen. In der Maschine kommt ein 4-fach Formwerkzeug von Société Nouvelle Caulonque zum Einsatz, um IML-Behälter für Molkereiprodukte und Brotaufstriche mit einem Schussgewicht von 45 g herzustellen. Ein automatisiertes IML-System der Pagès-Gruppe liefert die Etiketten, die von IPB Printing stammen, während Total Energies den Kunststoff liefert.

Zusätzlich zu der Intelect S-Serie bietet Sumitomo (SHI) Demag die PAC-E-Serie, die speziell für Hersteller von Getränkeverschlüssen und dünnwandigen Verpackungen entwickelt wurde und ebenfalls den Energieverbrauch halbiert. Eine 350-Tonnen- und eine 420-Tonnen-Version der PAC-E-Maschine sollen laut Angaben bald weltweit verfügbar sein.

Vollektrische Spritzgießmaschine von Sumitomo
Vollektrische Spritzgießmaschine auf der Fakuma: Auf der Intelect 2 S 220/660-1400 werden Verpackungslösungen produziert. (Bild: Sumitomo (SHI) Demag)

So steigern digitale Tools die Produktionseffizienz

Digitale Softwaretools für das Spritzgießen auf einem Tablet dargestellt
Digitale Lösungen zur Optimierung der Produktionseffizienz und Verbesserung der Bauteilqualität sind ebenfalls Teil der Messepräsentation. (Bild: Sumitomo (SHI) Demag)

In Friedrichshafen werden auch digitale Lösungen zur Optimierung der Produktionseffizienz und Verbesserung der Bauteilqualität Besuchern nähergebracht. Die Software-Tools My Assist und Active Melt Control bieten Verarbeitern zahlreiche Vorteile. Durch die Kombination mit einer einheitlichen Kommunikationsplattform und OPC-UA-Konnektivität werden Maschinenstillstandzeiten reduziert und die Effizienz gesteigert.

Überwachung und Optimierung von Maschinendaten

Mit My Assist können Maschinendaten übersichtlich über Dashboards dargestellt und in Echtzeit überwacht werden. Die neuesten Software-Updates bieten die Möglichkeit, Verbrauchsdaten und KPIs nach den Anforderungen der Anwender anzupassen. Das Tool ermöglicht es, Daten aus verschiedenen Quellen zu verknüpfen, was eine zentrale Überwachung mehrerer Maschinen innerhalb einer Produktionsanlage ermöglicht. Laut Hersteller bietet dies einen tiefen Einblick in die Produktionsprozesse und hilft, Abweichungen frühzeitig zu erkennen. Ab dem 1. Januar 2025 soll My Assist für alle neuen Intelect-Maschinen verfügbar sein.

Des Weiteren wird demonstriert, wie OPC-UA als universelle digitale Schnittstelle die Kommunikation zwischen Spritzgießmaschinen, Peripheriegeräten und Automatisierungssystemen standardisiert. Dies führt zu einer verbesserten Interaktion und höheren Produktivität. Die offene Kommunikationssoftware ist auch ein entscheidender Schritt in Richtung digitaler Produktpässe, wie sie in der EU für Nachhaltigkeitsziele und Netto-Null-Emissionen bis 2050 gefordert werden.

Kompensation von Viskositätsschwankungen für höhere Prozessstabilität

Das Softwaremodul Active Melt Control (AMC) ist darauf ausgelegt, Viskositätsschwankungen der Schmelze in Echtzeit zu erkennen und auszugleichen. Dies führt zu einer Reduzierung der Ausschussraten und verbessert die Prozessstabilität. AMC passt sich automatisch an den Spritzgießprozess an, indem es die Nachdruck- und Umschaltposition überwacht und entsprechend anpasst. Besonders bei der Verarbeitung von recycelten Kunststoffen zeigt die Software ihre Stärken, indem sie Schwankungen im Schmelzindex korrigiert und die Prozessqualität auf das Niveau von Neuware hebt. Die Software bietet Verarbeitern mehr Flexibilität bei der Verwendung einer breiteren Palette von Post-Consumer- und Post-Industrial-Rezyklaten. Sie gleicht automatisch jede Abweichung aus, um höchste Präzision und Stabilität zu gewährleisten, was einen großen Unterschied für die Produktivität und Verarbeitungskontinuität bedeutet. Diese Innovation ermöglicht Verarbeitern, strenge Qualitätsanforderungen zu erfüllen und gleichzeitig nachhaltiger zu produzieren.

Automatisierte Montage im weiteren Fokus

Auf dem Partnerstand von Sepro entnimmt ein Linearroboter SDR16E, der in eine Intelect 130 integriert ist, zwei Formteile – einen Rumpf und ein Segel. Im nächsten Prozessschritt wird das Segel an einen Sepro-Knickarmroboter 6X-140.2 übergeben, der zusammen mit dem Linearroboter den Rumpf und das Segel zusammensetzt. Das montierte Segelboot wird dann auf ein Förderband gelegt. Damit wird gezeigt, dass Roboterlösungen weit über reine Entformung hinausgehen und automatisierte Montage dabei hilft, dem Arbeitskräftemangel entgegenzuwirken. Weitere Partner auf dem Messestand sind Digicolor, die die Materialversorgung aller Maschinen – inklusive Saugförderer, Materialbehälter und Trockner – sicherstellen, sowie Regloplas, die mit passenden Temperiergeräten unterstützen.

Halle/Stand B1/1105

Quelle: Sumitomo (SHI) Demag

 

Kunststoffrecycling: Der große Überblick

Mann mit Kreislaufsymbol auf dem T-Shirt
(Bild: Bits and Splits - stock.adobe.com)

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